Spannung und Strom verstehen

Das ist wie die Frage: Wenn ich eine Tasse Wasser von einem Wolkenkratzer gieße, warum kann das keine Turbine antreiben, um sinnvollen Strom zu erzeugen? Es hat das Gravitationspotential, also was ist das Problem? Schließlich erzeugen Wasserkraftwerke, die nicht so hoch wie ein Wolkenkratzer sind, viele Megawatt.

Statische Elektrizität kann tödlich sein. Dies kommt in der Natur vor und wird als Blitz bezeichnet.

Ich mag es grafisch zu sein.

Wenn Ihre Haare elektrostatisch aufgeladen sind, wirken sie wie kleine Kondensatoren, die auf hohe Spannungen aufgeladen werden. Die in diesen kleinen Kondensatoren gespeicherte Energie ist endlich und klein und kann Ihnen daher wenig Schaden zufügen.

Andererseits hat eine Steckdose mit 220 Vrms eine viel niedrigere Spannung, ist aber eine unbegrenzte Energiequelle. Selbst wenn es auf den gleichen Lastwiderstand wirkt, ist dies viel gefährlicher, da all diese zusätzliche Energie bedeutet, dass es eine stärkere Erwärmung Ihres Gewebes und damit mehr Schaden verursachen kann.

Da ist die Beschreibung etwas unklar.

Bei elektrostatischen Entladungen erhalten Sie sofort viel Strom und Spannung, aber wenig elektrische Ladung. Dies begrenzt die Zeitdauer, während der der Strom fließen kann, und begrenzt die Schadenshöhe, die auftreten kann.

Im Laufe der Zeit ist der Strom zwar gering, aber der Punkt, der hier berücksichtigt werden muss, ist, dass der Strom im Wesentlichen in Stufen durchläuft: Den Teil, in dem Sie Strom haben, und den Teil, in dem Sie keinen Strom haben.

Der Teil, in dem Sie Strom haben, dauert nur kurze Zeit, und während dieser Zeit ergibt sich der Strom aus der Spannung und dem Luftwiderstand (was ziemlich komplex ist, da Luft einen nichtlinearen Widerstand hat). Mit der Zeit nimmt der Strom ab, wenn die elektrostatische Ladung abgebaut wird und sich der Widerstand der Luft aufgrund der Luftbewegung ändert. Der Widerstand eines Luftvolumens, durch das der Strom fließt, nimmt im Laufe der Zeit tendenziell ab, aber diese Luft erwärmt sich und dehnt sich aus und bewegt sich von der Entladungsquelle weg, was bedeutet, dass der Gesamtwiderstand zunimmt, da die Länge des Leiters zunimmt. Dies dauert nur sehr kurze Zeit. An einem Punkt erreicht man den Teil, wo der Widerstand zu hoch ist, um den Lichtbogen aufrechtzuerhalten (oder man erreicht alternativ den Punkt, an dem die Ladung erschöpft ist) und dann bricht der Lichtbogen ab. Von diesem Moment an,

Ein weiterer Punkt ist der Stromschlag. Dafür benötigen Sie nicht nur ausreichend Spannung, sondern auch ausreichend Energie. Eine Steckdose mit beispielsweise 220 V kann sehr lange einen "großen" Strom liefern (im Vergleich zur Dauer des Lichtbogens) und ermöglicht eine ausreichend große Energieübertragung, die ausgedehnt wird, um Gewebe zu schädigen. Diese Energie ist bei einer üblichen elektrostatischen Entladung nicht vorhanden.

Wie die elektrostatische Entladung funktioniert, ist in dieser Simulation zu sehen. Beachten Sie die Zeit im unteren rechten Teil des schwarzen Bildschirms und klicken Sie auf den Schalter und sehen Sie, wie schnell sich der Kondensator entlädt. So etwas passiert auch bei elektrostatischer Entladung.

Denken Sie daran, dass Strom die Ladungsmenge ist, die sich pro Zeiteinheit durch eine Leiterscheibe bewegt. Ich denke, der Fehler des Textes besteht darin, Ladung mit Strom zu verschmelzen. Das Ohmsche Gesetz gilt immer noch, der Strom selbst wird hoch sein ... für die Dauer des ESD-Ereignisses, das in der Größenordnung von Mikrosekunden oder ungefähr dort liegt. Aber die Ladung selbst ist sehr gering, sodass der Strom nicht aufrechterhalten werden kann. Wenn Sie den Strom in Einheiten von "Ladung pro Mikrosekunde" messen würden, würden Sie für kurze Zeit einen hohen Strom sehen, aber wenn Sie den Strom in "Ladung pro Sekunde" (dh Ampere) messen, sieht es nicht so aus groß.

Obwohl an der Kappe 5000 V anliegen, ist die Ladung so gering, dass sie keinen großen Schaden anrichten kann. Sobald das ESD-Ereignis eintritt, ist die Ladung vollständig weg und es fließt kein Strom mehr. Und obwohl „nur“ 220 V aus der Wand kommen, ist sie im Grunde unbegrenzt geladen und pumpt für die Dauer der Verbindung weiterhin Ladung in alles, was daran angeschlossen ist.

Wenn wir von Spannung sprechen, beziehen wir uns auf die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten, während Strom die Geschwindigkeit des Ladungsflusses ist. Der Begriff von Leitern und Isolatoren ist hier sehr relevant. In Leitern gibt es freie Elektronen, die den Stromfluss ermöglichen, aber in Isolatoren gibt es nur sehr wenige freie Elektronen, so dass der Stromfluss eingeschränkt ist. Wenn das Material bei einem großen Potentialunterschied ein Isolator wie Ihr Haar ist, kann wenig Strom fließen und Sie verletzen. Aber wenn diese großen Spannungen in einem Leiter entwickelt wurden, gibt es einen Stromstoß. Stellen Sie sich einen Leiter als ein offenes Ventil und einen Isolator als ein geschlossenes Ventil vor. Stellen Sie sich den Wasserdruck als Potentialdifferenz und das Wasser durch das Ventil als Strom vor. Wenn das Ventil geschlossen ist, dh ein Isolator, dann fließt wenig oder kein Wasser durch, aber wenn das Ventil offen ist, i.

Das setzt eine Quelle voraus, die den Strom liefern kann. Elektrostatische Aufladung hat ein begrenztes Potenzial, Beleuchtung wäre am gegenüberliegenden Ende und ein Drehflügler irgendwo in der Mitte. In jedem Fall können Sie nicht mehr als das, was da ist, verwenden, um dieses Maß an statischer Aufladung zu erreichen, um Sie zu töten, ist schwierig, aber nicht unmöglich.