Wenn ich langsam einen Stecker in die Steckdose stecke, sehe ich oft Funken. Kann jemand erklären warum? Kann dies möglicherweise schädlich für die Geräte sein, die ich anschließe?
Zunächst bewegt sich ein elektrischer Funke der elektrischen Ladung durch die Luft. Das ist irgendwie merkwürdig, da Luft selbst ein elektrischer Isolator ist und keine Ladungen leitet. Wenn jedoch das elektrische Feld in der Luft einen bestimmten Wert überschreitet, wird die Luft ionisiert und hochleitfähig, was die Bewegung der Ladung ermöglicht.
Der nächste Schritt zum Verständnis ist, warum wir hohe elektrische Felder bekommen. Dies geht aus dem Ausdruck für das elektrische Feld hervor, das ist
Wo ist Potentialdifferenz, und ist Distanz. In Europa haben Sie normalerweise eine Potentialdifferenz von 220 V in der Steckdose, und wenn Sie diese beiden unterschiedlichen Potentiale schließen und somit den Abstand zwischen ihnen verringern, erhalten Sie immer größere Felder, bis die Luft irgendwann ionisiert und leitfähig wird.
Im Prinzip bringen Sie jedes Mal, wenn Sie ein Gerät anschließen, diese beiden unterschiedlichen Potenziale nahe zusammen, also denke ich, dass Sie jedes Mal, wenn Sie ein Gerät anschließen, einen Funken erzeugen. Bei rein resistiven Geräten ist der Strom jedoch klein genug, wenn der Widerstand des Geräts groß genug ist, sodass Sie den Funken weder sehen noch hören können. Wenn Sie jedoch ein leistungsstarkes Gerät wie einen Kessel haben (diese haben einen kleinen Innenwiderstand), sollte der Strom des Funkens groß sein, und Sie sollten die Wirkung beobachten.
Die meisten Geräte haben Kondensatoren und Induktivitäten, die ebenfalls die Funkenströme beeinflussen. Wenn ein Kondensator mit großer Kapazität direkt mit Steckverbindern verbunden ist, erwarten Sie enorme Ströme, die versuchen, den Kondensator so schnell wie möglich zu füllen, und aufgrund der erforderlichen großen Ladung kann dies einen großen Funken bedeuten. Andererseits hemmen Induktivitäten mit großer Induktivität große Ströme, indem sie eine Gegenspannung erzeugen.
Das einzige, was Ihrem Gerät gefährlich werden kann, sind zu hohe Ströme, die eine enorme Joule-Erwärmung erzeugen, die Komponenten zerstören kann. Der Innenwiderstand und die Induktivität des Geräts begrenzen diese Ströme jedoch auf einen akzeptablen Wert.
Die Ausnahme von der Regel sind Elektromotoren. Als Faustregel gilt, dass Elektromotoren im Ruhezustand einen sehr kleinen Innenwiderstand haben. Wenn Sie beispielsweise die Motorbewegung blockieren, während Sie eine Verbindung herstellen, können die enormen Ströme sie einfach zerstören, indem sie die darin enthaltenen Drähte schmelzen. Bei normalem Gebrauch wird der Motor jedoch nicht blockiert und setzt sich sehr schnell in Bewegung, so dass er nur einen kurzen Joule-Wärmeschock bekommt. Es gibt alle Wissenschaft, wie man diesen kurzen, aber möglicherweise gefährlichen Schock für große, leistungsstarke Elektromotoren so klein wie möglich macht, womit ich mich jedoch nicht sehr gut auskenne.
AdamRotwein