Ich arbeite an einem Projekt für meinen Physikunterricht, um die Beständigkeit verschiedener Flammen zu testen.
Dazu wird eine Funkenstrecke mit Hochspannung verwendet, und ich bin dabei, einen kleinen Faraday-Käfig zu bauen, um die Menschen draußen vor Funken zu schützen, die eine höhere Spannung als erwartet haben, auch nur, um sie davon abzuhalten, den Drang zu haben, es zu berühren . (Die Logik ist, dass die Menschen radioaktiven Quellen viel mehr Respekt entgegenbringen, wenn im Hintergrund ein Geigerzähler klickt.)
Das Problem ist folgendes: Ich muss den Käfig erden, damit der Käfig selbst nicht aufgeladen wird, aber ich bin im 7. Stock und es wird keine Netzstromquelle verwendet, und ich bin mir nicht sicher, was ich als Erde verwenden könnte .
Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan
Ich hatte daran gedacht, es an einem Kühlerrohr zu erden, da sie sowieso geerdet sind, aber ich würde mir Sorgen machen, dort vielleicht eine Ladung aufzubauen, die durch jemanden in einem höheren Stockwerk oder so geht, und die meisten anderen Ideen, die ich hatte, hatten ähnliche Probleme .
Ich hatte auch darüber nachgedacht, es mit der Masse der Funkengeneratorbaugruppe zu verbinden, die nicht mit der Erde verbunden ist, aber ich habe ein seltsames Bauchgefühl, das mir sagt, dass dies etwas beschädigen oder den Käfig daran hindern würde, wie beabsichtigt zu funktionieren.
Es ist sehr wichtig, dass ich so gute Sicherheitsvorkehrungen wie möglich treffe, da mein Dozent für meine Sicherheit haftet und ich aufgrund meiner Unwissenheit keine Fehler machen möchte, die jemandem schaden könnten.
Ich habe einige Nachforschungen über Erdung und Faraday-Käfige angestellt, aber ich kann anscheinend nichts anderes finden als "Warmer, nasser Schmutz ist besser als kalter, trockener Schmutz" und ich denke nicht, dass ich einen Eimer mit warmer, feuchter Erde zum Unterricht tragen sollte wäre geschätzt, angenehm zu tun oder sogar so gut als Boden zu arbeiten, weil ich nichts darüber finden kann, wie viel Boden genau benötigt wird, um ihn als gute Erde zu qualifizieren.
HINWEISE: Es gibt geerdete Steckdosen. Ich komme aus Großbritannien, falls das wichtig ist. Ich war mir nicht sicher, ob ich einfach die Live- und Erdungskabel vom Stecker entfernen und nur für den Erdungsstift verwenden könnte, da ich mit Elektronik besser vertraut bin als mit der Gebäudeverkabelung.
Der Käfig wird ca. 42 x 30 x 23 cm
Der Käfig ist völlig blanker Stahldraht, nicht lackiert.
Die Frequenz des Wechselstromfunkens beträgt ungefähr 70 Hz mit einer Anstiegszeit von ca. 50us
Diese Anordnung und das Experiment befinden sich auf einem isolierten Sockel, der durch Ziegel vom Tisch erhöht wird.
Die Länge des Bogens beträgt ca. 3 cm, aber er geht hauptsächlich durch die Flamme, nicht durch Luft.
Die Spannung wird in der Größenordnung von 3 kV liegen und ich kann Ihnen nicht sagen, wie hoch die Stromgrenze der Quelle sein wird, bis ich mir die Spezifikationen für die Quelle ansehen kann, die derzeit etwa 30 Meilen entfernt ist.
Danke fürs Lesen.
Ihre Steckdose hat einen Erdungskontakt, den Sie für Ihren Zweck verwenden können (auch wenn Sie die Steckdose nicht als Stromquelle verwenden).
Es ist einer dieser Kontakte, die freigelegt sind und berührt werden können. ZB in diesem Bild die beiden Kontakte oben und unten an jeder der beiden Schuko-Steckdosen.
In Anbetracht Ihrer geringen gespeicherten Energie und niedrigen Wiederholungsrate wäre eine Sicherheitsumhausung aus Kunststoff wahrscheinlich angemessen.
Da Sie Ihre Zündspule mit einer 10-uF-Kappe bei 12 V Ladung bei 70 Hz betreiben, beträgt Ihre durchschnittliche Verlustleistung:
Bei einer Anstiegszeit von 50 us (scheint für eine Funkenstrecke etwas langsam zu sein) sollte das HF-Rauschen bei etwa 5 kHz liegen. Ihre Spitzenleistung ist hoch, aber in Anbetracht der geringen gespeicherten Energie werden Ihre Pulse sehr kurz sein und sollten nicht viel EMF abgeben.
Wenn Sie einen Faraday-Käfig verwenden, ist die elektrische Erdung die beste Option (wie Curd erwähnte), aber die Verwendung einer Bauerde wie eines Heizkörperrohrs funktioniert in Bezug auf die Sicherheit genauso gut.
Tony Stewart EE75
Ekelhaft
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