¿Cómo funciona el destornillador probador?

Question

¿Cómo funciona el destornillador probador? Si pongo el destornillador comprobador dentro del "cable caliente" de una toma de corriente, se enciende si presiono con el dedo la tapa metálica de la parte superior del destornillador. Esto también ocurre si me pongo sobre una superficie de material aislante, como la madera. He leído en otra parte que esto ocurre debido a la capacitancia parásita formada por el "cable caliente", el cuerpo humano y la tierra. Uno tiene

$$ Z = R + \dfrac{1}{j \omega C} $$

para la impedancia, por lo que si C es lo suficientemente alta, la impedancia debería estar cerca de r , la "resistencia efectiva" del circuito formado. Aquí me pierdo; ¿por qué r es lo suficientemente pequeño como para causar una corriente en el rango de mA incluso si me paro en una superficie aislante?

Así que lo que realmente pregunto es cómo se puede representar el sistema cable caliente - destornillador - cuerpo humano - suelo de madera - edificio - tierra como un circuito eléctrico, y qué partes del sistema físico contribuyen a la resistencia, la capacitancia (¿y la inductancia?) y en qué proporción, incluso de forma muy aproximada.

Answer 1

La resistencia en serie con el neón suele ser el componente que limita la corriente. Varía entre los dispositivos, pero, alrededor de 0,5mA parece ser la corriente límite (para las bombillas NE-2) y, dado que el propio neón "golpeará" a unos 150V (pico), la resistencia estará limitando la corriente a unos 0,5mA con una tensión a través de ella de unos 150V - esto es para un circuito de 220VAC. Esto implica una resistencia de unos 300k ohmios.

Sin embargo, sospecho que los neones que se usan dentro de los destornilladores van a funcionar con 110VAC y posiblemente sean del tipo 60V. Esto significa que la caída de voltios en la resistencia será de unos 250V (pico) en una alimentación de 220VAC, lo que implica una resistencia de unos 500k ohmios. Pero esto no tiene en cuenta la capacitancia del cuerpo humano en serie (ver más adelante).

Esto es lo que dice la wiki: -

Un tipo de lámpara de prueba de bajo coste que sólo entra en contacto con un lado del circuito bajo prueba, y depende de la capacitancia parásita y de la corriente que pasa por el cuerpo del usuario para completar el circuito. El dispositivo puede tener la forma de un destornillador. La punta del probador se toca con el conductor que se está probando (por ejemplo, puede usarse en un cable de un interruptor, o introducirse en el agujero de un enchufe). Una lámpara de neón necesita muy poca corriente para encenderse, por lo que puede utilizar la capacitancia del cuerpo del usuario a la tierra para completar el circuito.

Enlace: Aquí - desplácese hacia abajo hasta el título "Luces de prueba de neón de un contacto" se alcanza

Hay resistencias en serie con el neón dentro del cuerpo del destornillador, pero la impedancia normal es en gran medida capacitiva con las resistencias presentes allí como dispositivo de seguridad en caso de que el neón se conecte directamente entre el vivo y el neutro/tierra: -

¿Cuánta capacitancia ofrece normalmente el cuerpo humano en el extremo del destornillador? El modelo del cuerpo humano para la capacitancia, según la definición de la Asociación de Descargas Electrostáticas (ESDA), es un condensador de 100pF en serie con una resistencia de 1,5k ( fuente )

100pF a 50Hz es una impedancia de unos 30M ohmios y empequeñece la resistencia del destornillador. Si se da por sentado que el modelo ESDA es más o menos correcto, claramente, la corriente a través del neón está prácticamente definida por este modelo.

Answer 2

cómo se puede representar el sistema cable caliente - destornillador - cuerpo humano - suelo de madera - edificio - tierra como un circuito eléctrico,

Hace tiempo que asumí que era algo así:

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Answer 3

El asunto está más relacionado con la química del cuerpo humano.

Dicho comprobador se utiliza para CA y menos de 0,5mA. Los iones del cuerpo humano absorben esta pequeña carga en un medio ciclo (digamos -ve) y luego la liberan en el otro medio ciclo (+ve) haciendo que la bombilla de neón brille un poco.

Si una persona incluso 1 metro por encima en el aire el probador funcionará, pero en este caso la corriente será mucho menos de 0,5mA y el brillo de neón será muy baja.

Answer 4

Esto puede parecer ridículo, pero ¿has probado a hacer las mismas pruebas a diferentes niveles sobre el suelo? Es decir, ¿probar en la planta baja de un edificio y en la segunda planta de un edificio? Estoy bastante seguro de que habrá resultados diferentes según las dos posiciones basadas en la distancia a la tierra. El razonamiento detrás de esto se basa en una teoría sobre la que he investigado bastante y que está relacionada con el gran inventor Nikola Tesla. Él, básicamente, utilizó esta misma idea pero a la inversa con voltajes y frecuencias mucho más grandes para el suministro de la red. ¡¡En lugar de 50Hz, utilizaba 50MHz!! Esto parecería inútil para la mayoría, pero eso es porque la mayoría no reconoce los efectos que estos niveles de hertzios más altos tienen en el circuito en su conjunto. En cuanto a la diferencia de altura sobre el suelo, esto, básicamente, tiene que ver con los valores de los condensadores. Cuanto mayor sea la distancia, menor será el nivel del condensador. Utilizando F=1/(2(Pi)RC), el menor valor de C y aproximadamente la misma resistencia significará que se necesita una mayor frecuencia. El voltaje de la red que sólo tiene una frecuencia de 50Hz probablemente no será lo suficientemente alto para trabajar con esta mayor distancia de la tierra. Para decirlo de otra manera, la prueba que hiciste cuando tenías los zapatos puestos y los zapatos no puestos es sólo una versión más pequeña de esto. Los zapatos puestos es un condensador similar a la prueba en el segundo piso y los zapatos quitados es la prueba en el nivel del suelo. A menos que me equivoque, los zapatos apagados habrían tenido una salida de neón mucho más brillante que los zapatos encendidos, ya que los zapatos encendidos significan un condensador más bajo y la frecuencia de la red no puede hacer frente a esto. ¿Por qué me molesto en decir esto? Si tienes tiempo puedes probar con generadores de frecuencia y tu destornillador de prueba de red. Estoy seguro de que la salida de frecuencia más alta en el probador dará lugar a bombillas más brillantes en el mismo nivel de altura y que si usted fuera a probar en dos alturas diferentes que se necesita una frecuencia mucho más alta para producir el mismo nivel de lux que en el nivel del suelo en comparación con el segundo piso. Esta es la sencilla ley de la "transmutación de la energía inalámbrica". Las frecuencias más altas son necesarias para conducir a mayores distancias debido al efecto condensador dado que todo tiene capacitancia y resistencia. Por eso los científicos tienen aparentemente problemas con la transmisión inalámbrica de energía, ya que utilizan la tensión de la red a 50Hz y no la tensión de la red a 50MHz. ¡¡¡Los 50MHz podrían recorrer casi todo el ancho del planeta y no unos pocos metros, que es lo mejor actualmente!!!

Espero que esto haya servido de ayuda y que tenga algo más de sentido... Te agradecería mucho que no anduvieras difundiendo esta teoría a mucha gente y que sólo la usaras tú. La razón es que a la gente no le importará lo que pienses ya que están estancados en sus costumbres y que los que sí les importa ya lo saben y te harán "callar" para que siga siendo así y sólo ellos lo sepan.

Gracias.

Atentamente,

I.T.B.