Здравствуйте, Степанов Андрей, Вы писали:

E>>Если это тоже нужно разобрать --- пиши.

СА>Да, нужно. Более конкретно, вопрос звучит так: как так получается, что в одной клемме заряд бегает, а в другой нет? Ведь поле между клеммами есть, по проводам бегает электромагнитная волна, которая эти самые заряды туда-сюда качает. Но почему это поле в одну клемму заряд вкачивает-выкачивает, а в другой нет? Или линии поля из одной клеммы выходят, а в другую не входят? Не верится...


Ну как ведут себя линии поля можно взять, да и посмотреть на практике
В целом линии поля выходят из "фазы" и уходят во все места, где потенциал 0.
В "землю", в бесконечность, в поверхность почвы в трубопровод и т. д.

---

Теперь рассмотрим как так получается, что в "фазе" зарады бегают, а в "земле" нет.

Чтобы не изучать устройство РАО ЕС, предлагаю немного упростить конструкцию розетки, по сравнению с нормальной.

Грубо говоря можно считать, что розетка устроена так:

Есть два провода. Один из них заземлён. Другой соеденён с первым через источник переменного напряжения. Например через трансформатор.
Будем считать, что плеть провода от трансформатора до розетки не очень большая, скажем так, что перераспределения поля там может происходить мгновенно (то есть размер сети много меньше дли вылоны излучниея 50 Гц).

Ну так вот, что мы имеем.
Пусть сейчас такая фаза работы источника переменного напряжения, что электрический заряд выкачивается из земли в провод под названием "фаза".
При этом у провода ёмкость намного меньше, по сравнению с Землёй (так как провод тоже значительно меньше), так что изменение потенциала Земли оказывается маленьким (ещё раз напомниаю, что потенциалом я называют работу по перемещению единичного пробного заряда на бесконечность), а вот изменение потенциала провода "фаза" оказывается большим.

пир этом тут есть два вопроса.
1) Почему потенциал всего провода "фаза" оказывается одинаковым?
Ну это просто. Так как провод хороший проводник, то если в нём возникает электрическое поле, то носители заряда перемещаются под его воздействием внутри проводника, так что доходят до его поврехности до тех пор пока полностью не скомпенсируют внешнее поле. Ну а так как вдоль проводо поля нет, и внешнего поля нет, то и потенциал оказывается одинаковым.

2) Почему не меняется заряд "земли".
Ответ тоже простой. Так как этот провод соеденён с Землей и при этом проводник, то поля в нём нет, так что заряд в проводе "земля" должен иметь такую же примерно концентрацию, как и на всей Земле. Ну а так как Земля довольно большая, то заряда на провод "земля" попадает совсем немного и его на опыте заметить не удаётся.

Здравствуйте, Степанов Андрей, Вы писали:

DEA>>Проверь, если не страшно

СА>Попробую на досуге.


DEA>>... При переменном токе руку начинает трясти с соответствующей частотой и она сама отлетает от провода. ...

СА>Мои мышцы трясет с частотой 50 Гц — вау! И что, реально сильная амплитуда движения конечностей наблюдается, что рука отпускается?

Чувствуется это как очень неприятная сильная дрожь. Но все зависит от качества контакта. Если контакт плохой — вздрагивает только рука, Чем лучше контакт — тем больше мышц включается. Если включаются ножные мышцы — тебя просто отбрасывает и чувство такое, как будто великан схватил за шкирку, встряхнул и выкинул — происходит все буквально в доли секунды... Если это занимает больше — есть нехилый шанс проснуться в гробу

Я однажды так пострадал. Вывернул пробки (сельский дом) и в сарае возился с проводкой. А тем временем вернулась сестра, и пробки ввернула — ей телик посмотрель захотелось... В итоге — я крутил проводку обеими руками — меня откинуло метра на два. Потом, сердце сбоило где-то с денек... С тех пор, всегда когда обесточиваю сеть, одну пробку забираю с собой в карман — один раз живой остался — второй раз может так не повезти.

Здравствуйте, Степанов Андрей, Вы писали:


I>>У измерительного прибора как минимум два щупа и один из них как-раз и торкают в "землю".

СА>Вопрос только потому и возник, что у пробника фазы всего ОДИН щуп.

И все-таки у него два щупа. Один суем в фазу, а за другой хватаемся

Фаза это переменный ток, а точнее ток в фаза бегает туда и обратно с частотой 50 герцю

То есть 50 раз в секунду плюс в фазе меняется на минус.

А вот представь что мы имее конденсатор который зарядился когда был плюс, а потом стал минут , и ? Между конденсатором и минусом возникает нехилая разность потенциялов.

Теперь вспоминаем что земля — это ОЧЕНЬ большой конденсатор , дальше думаю все ясно..

Здравствуйте, Erop, Вы писали:

СА>Давай посмотрим на заряды этих железок. Заряд "земли" постоянен. То есть концентрация электронов в этом куске железа не меняется от времени. А вот заряд "фазы" всё время меняется.
Что значит "заряд куска железа"? Вы о потенциале говорите?

СА>Опять же если мы теперь вернёмся к электрическому полю, то мы увидим, что поле вокруг "земли" постоянно, а вот поле вокург "фазы" всё время колеблется.
Термины не путаете? Электрическое поле, магнитное поле, электромагнитные волны.

СА>Главное для пробника ответ на вопрос -- колеблется ли заряд на конце проводника.
На мой взгляд пробник должен показать где есть потенциал а где его нет.

Здравствуйте, chum, Вы писали:

C>Здравствуйте, Alex Reyst, Вы писали:

СА>>>Всем привет!

AR>>И тебе привет, Светлана Семененко!

C>Присоединяюсь!

И меня к себе возьмите, а то я чуть было не повелся.
Представление о работе пробника имеет, наверное, около 15% людей (когда-то сам проводил миниопрос), а есть он почти у каждого. Так что вопрос, казалось бы, насущный. Но автор вопроса столь забавно имитирует воинствующего самоуверенного дилетанта, что читать это без улыбки невозможно.

Здравствуйте, azh, Вы писали:

azh>ЗЫ, помниться мы расчитываль емкость Земли. По моему получалось, что-то около 1 не то фарады, не то микрофарады...

Я слышал про одну Фараду

А с чем не согласны, Erop? Что газоразрядная лампа зажигается от напряжения?

Здравствуйте, Степанов Андрей, Вы писали:

СА>Напомню, у батареек нет понятия "земля" и "фаза". Так откуда они взялись у переменного тока? Что изменится, если я батарейку воткну одним концом в Землю (Земля именно с большой буквы!)? Будет ли это означать, что мой фанарик сможет работать, будучи присоединенным всего к одной клемме батарейки?

Берем "чудо-батарейку", которая выдает 220 вольт переменного тока, частотой 50Гц (можно взять, например, автомобильный преобразоваатель 12->220). Один конец втыкаем в землю, другой становится "фазой". Пробник от этой "фазы" будет точно так же работать. Лампочка накаливания — не будет, ибо для нее требуются в десятки тысяч раз большие токи. Если повысить частоту "чудо-батарейки" до сотен мегагерц, то можно зажечь и лампочку накаливания, но это уже будет опасно для здоровья. Причина все та же — образуется замкнутая цепь по переменному току. Последовательно: батарейка-лампочка-конденсатор. Одна обкладка конденсатора — земля, вторая — тело, изолятор — например, воздух. Импеданс этой цепи на частоте 50 герц очень высок в сиду малой емкости конденсатора, поэтому неонка горит, а лампа накаливания — нет (для неонки тока хватает). По постоянному току цепь разомкнута, поэтому от "батарейки обыкновенной" ничего не произойдет, возникнет лишь очень короткий и слабый импульс тока в момент подключения.

Здравствуйте, Степанов Андрей, Вы писали:

DEA>>... При переменном токе руку начинает трясти с соответствующей частотой и она сама отлетает от провода. ...

СА>Мои мышцы трясет с частотой 50 Гц — вау! И что, реально сильная амплитуда движения конечностей наблюдается, что рука отпускается?

Именно с частотой 50 герц — пару раз доставалось. А с какой должно?... Трясет сильно, плюс еще инстинктивно отдергиваешь руку от источника боли. А потом еще мышцы болят некоторое время.

Прочитал кучу ответов на свой вопрос. Были и вполне разумные — к сожалению, в куче ответов потерял автора.
Особенно порадовало примечание "Но автор вопроса столь забавно имитирует воинствующего самоуверенного дилетанта, что читать это без улыбки невозможно.". Оставлю без комментариев.
Вчера сразу после работы решил провести простейший опыт — сунуть палец в розетку. Согласно теории "ну блин, тут все понятно — на тебе 0, в фазе 220" меня должно было убить, или тряхануть как следует.

Описание эксперимента.
Вторнул гвозди в две дырки розетки. Подсоединил к ним лампочку — горит. Взялся за один гвоздь — ничего. За второй — ничего. За два сразу браться не стал — преждевременная смерть экспериментатора мне была ни к чему. Пошел, намочил руки. Взялся за один гвоздь — ничего. За второй — ничего. Снял тапки (ну мало ли! вдруг паркетный пол это мегапроводник, а я и не знал...). Взялся мокрой рукой за один гвоздь — ничего. За второй — ничего.
Впав в состояние легкого уныния от того, что мои знания теории электромагнитных полей меня не подвели, я пошел и поторкался гвоздиком в другую розетку. Увы, опять ничего...

Второй распространенной теорией была идея, что "фаза", я и "земля" представляем собой конденсатор. Как проверить, я пока не придумал. Хотя есть следующая идея — втронуть в "фазу" металлический лист (просто чтобы увеличить площадь "фазного" контакта) и вторнуть пробник в "землю". В этом случае я, согласно этой теории, буду одной из обкладок этого большого конденсатора и ток должен пойти.
Есть какой-либо изъян в этом эксперименте, на ваш взгляд?



Прошу прощения, что здесь идет мой монолог, а не ответ на ваши вопросы — я уже "чисто запарился" отвечать на выпады, авторы которых ставят своей целью показать отсутствие у меня элементарных школьных познаний. Меня сейчас интересует практическое подтверждение высказанных теорий, а не словоблудие. Авторы высказанных предположений — подскажите, как их можно проверить?

Как то плитку чинил, стоя в тапках на железном полу.Для верности один провод(плитка самодельная) вытащил из разетки.Хотел поправить спраль.Когда я взялся за неё, затрясло так, что встал на колени, а как отпустил спираль вообще не помню.Еле отдышался...Это наверное фаза была..

Степанов Андрей wrote:
> Второй распространенной теорией была идея, что "фаза", я и "земля"
> представляем собой конденсатор. Как проверить, я пока не придумал.
Берем осцилограф и смотрим ток между тобой и розеткой. По идее должно
что-то происходить с частотой примерно 100Гц.

> есть следующая идея — втронуть в "фазу" металлический лист (просто чтобы
> увеличить площадь "фазного" контакта) и вторнуть пробник в "землю". В
> этом случае я, согласно этой теории, буду одной из обкладок этого
> большого конденсатора и ток должен пойти.
Фигня, емкость сильно ты не увеличишь.

Здравствуйте, minorlogic, Вы писали:

M>Фаза это переменный ток,
Фаза не есть переменный ток.

M>а точнее ток в фаза бегает туда и обратно с частотой 50 герцю
Вы будете сильно удивлены но в розетке электрического тока нет. Есть переменное напряжение, электрический ток появится тогда когда замкнется цепь либо если между фазным проводом и другой точкой (например землей) возникнет разность потенциалов.

M>То есть 50 раз в секунду плюс в фазе меняется на минус.
О фазе какого сигнала вы говорите?

M>А вот представь что мы имее конденсатор который зарядился когда был плюс, а потом стал минут , и ? Между конденсатором и минусом возникает нехилая разность потенциялов.
Представил. И что? Где мы имеем конденсатор в пробнике? Человек-земля это конденсатор?

M>Теперь вспоминаем что земля — это ОЧЕНЬ большой конденсатор , дальше думаю все ясно..
Откуда вы почерпнули сию мысль?

H>Насчет земли это я наверно прогнал. Ток протекает от фазного контакта розетки через пробник в ваше тело. Причиной является наличие разности электрических потенциалов между вашим телом и розеткой.

Ток через лампочку пробника протекает по той же причине по которой он протекает с упавшего фазного провода линии электропередач в землю. Это как раз там где образовывается шаговое напряжение про которое так долго рассказывают на Охране труда.

Здравствуйте, halka, Вы писали:

H>Здравствуйте, Erop, Вы писали:

СА>"конденсатор" земля-человек
Вы полагаете что человек и земля образуют конденсатор?
Емкость конденсатора зависит от площади пластин и расстояния между ними. Стало быть емкость земля-человек зависит от того на каком этаже здания находится человек. Лампочка пробника горит по разному на разных этажах?

Здравствуйте, halka, Вы писали:

H>Здравствуйте, Erop, Вы писали:

СА>>Давай посмотрим на заряды этих железок. Заряд "земли" постоянен. То есть концентрация электронов в этом куске железа не меняется от времени. А вот заряд "фазы" всё время меняется.
H>Что значит "заряд куска железа"? Вы о потенциале говорите?
О электрическом заряде. Том, который входит в уравнения Максвела

СА>>Опять же если мы теперь вернёмся к электрическому полю, то мы увидим, что поле вокруг "земли" постоянно, а вот поле вокург "фазы" всё время колеблется.
H>Термины не путаете? Электрическое поле, магнитное поле, электромагнитные волны.
А при чём тут магнитное поле? Рассматриваем только электростатическое. Длина волны 50 Гц много больше размеров установки, так что можно считать, что все процессы квазистатические. Токов существенных нет, так что ничего кроме электростатического поля рассматривать тут не надо.

СА>>Главное для пробника ответ на вопрос -- колеблется ли заряд на конце проводника.
H>На мой взгляд пробник должен показать где есть потенциал а где его нет.
Ну на твой згляд это конечно так, но вообще тот пробник о котором тут говорят (Eg: отвёртка индикаторная), показывает наличие достаточно сильного колебания потенциала на каком-то контакте

Короче перед тем как судить рядить и резко писать не плохо бы разобраться однако в вопросе самому

Здравствуйте, halka, Вы писали:

СА>>"конденсатор" земля-человек
H>Вы полагаете что человек и земля образуют конденсатор?
H>Емкость конденсатора зависит от площади пластин и расстояния между ними. Стало быть емкость земля-человек зависит от того на каком этаже здания находится человек. Лампочка пробника горит по разному на разных этажах?


Вообще такой забавный способ рассмотрения ситуации предложил не я, но в целом да, составляют. Правда ёмкость небольшая, ну да какая есть.

В конце концов просто два уединённых шарика вполне составляют конденсатор. И даже один шарик. У них всех ведь есть ёмкость? .

---

Кстати, если твоё физическое мировоззрение не приемлет восприятия системы проводников человек-Земля, как конденсатор, то может ты объяснишь где же прокол в следующем расуждении:

1) Есть всякие там законы Киргоффа, про ток в замкнутой цепи, в незамкнутой цепи и т. д. Из них следует, что в стационарном случае ток может течь только по замкнутой цепи.
2) Когда горит лампочка пробника, выделяется энергия. Видимо эта энергия поставляется в пробник электротоком.
3) Так в какой же цепи течёт этот ток?

Здравствуйте, Степанов Андрей, Вы писали:

СА>Всем привет!
СА>Очень хотелось бы узнать, как работает пробник "фазы" в электрической сети. Это тот самый, которым дотрагиваешься до фазы — светится лампочка, до "земли" — не светится. Интересует детальная физика работы.

В общем, схема примерно такая.

От генератора, который на электростанции, отбирается три фазы. Кроме того, имеется четвёртый проводник, собственно "нуль". Происходит это потому, что обмотки генератора имеют два конца каждая и соединены вот так (грубо говоря):

+обмотка1 ----> фаза 1
|
| +обмотка2 ---> фаза 2 "фазы" идут потребителям по проводам.
| |
| | +обмотка3 --> фаза 3
| | |
|-+-|
|
+---> А вот это "нуль". Он идёт по Земле! Нет для него магистрального провода.

Синусоиды в каждой "фазе" сдвигнуты одна относительно другой на 120 градусов. Действующее напряжение на каждой фазе относительно общего "нуля" — 220V, амплитуда — 380V. Вот эти самые фазы раскидывают потребителям. Четвёртый провод решили на многие километры не тащить, а попросту использовать вместо него Землю. Её проводимости, в общем, хватает на всех в глобальном масштабе. "Нулевой" провод специально заглубляют в землю, чтобы потери были меньше, тут есть свои ГОСТы и прочее. Главное, что нужно уяснить, что "нуль" идёт просто по земной поверхности.

Отсюда, кстати, получается чертовски важное следствие: генераторы электроэнергии (электростанции) могут согласовать свои напряжения, поскольку как минимум один проводник для них всегда общий. То есть они как бы автоматически соединяются в общую сеть.

"Настоящие" провода закидывают потребителям уже по соображениям удобства. Не везде проводимость Земли одинакова, бетон тоже не лучший в мире проводник, поэтому проще по-правильному заглубить нуль в одном месте где-нибудь на подстанции, а по квартирам и офисам раскидать уже собственно пары проводов "ноль-фаза". При этом стены домов оказываются, условно говоря, "выключенными" из питающей цепи, откуда и возникают неприятные моменты, связанные с путаницей нулей и фаз — от электролизного разложения металлических водопроводов, до ударов током.

Значит, когда ты касаешься пробником фазы, то ток идёт через пробник, твоё тело и окружающий воздух к ближайшему "представителю" нуля. Это может быть и земляной пол, и окружающие стены, и, собственно, нуль в другом гнезде розетки. Здесь уже работает вся поверхность тела, если бы это было не так, тогда на торце пробника не было бы металлической "пуговички" при касании которой зажигается лампочка. Здесь важно то, что ток этот — переменный, следовательно для него почти все предметы — конденсаторы и индуктивности. Ну это так уже, очень грубо.

Для того, чобы убедиться, что ток через тело действительно идёт почти всегда, когда касаешься фазы, можешь в самом деле потрогать фазный провод ОДНОЙ РУКОЙ ТЫЛЬНОЙ СТОРОНОЙ ФАЛАНГИ ПАЛЬЦА И НИКАК ИНАЧЕ (Я снимаю с себя всякую ответственность за последствия!!! Только под присмотром взрослых!!! Предварительно сделай кардиограмму и вызови скорую!!!) Если не будешь трогать другой рукой ничего, то почувствуешь, скорее всего, что-то вроде укола. (Повторяю: это очень, очень опасно!!!) Если, не ровён час, коснёшься другой рукой металлического предмета или ухватишься за провод всей пятернёй, то последствия могут быть очень печальными, так что, лучше поверь на слово и заруби на носу: оголённые провода трогать опасно!

Поскольку у лампочки пробника большое сопротивление, получается, что ток по тебе идёт маленький, ты его не чувствуешь. Но для лампочки — вполне достаточно.

Естественно, что когда ты касаешься пробником "нуля", то разность потенциалов между тобой и нулём становится минимальной и лампочка не горит.

Да, есть ещё одна коллизия в терминах. Это касается термина "заземление". Ну дык вот. "Заземление", это ни что иное, как дополнительное, явное замыкание металлических предметов на "нуль". Сделано это для того, чтобы при случайном попадании фазы на открытый металлический предмет выгорели пробки ближайшего счётчика, но не пострадали люди. Ещё таким образом можно снять статический заряд, накопившийся на теле. Вернее, на самом деле попросту разрядить конденсатор, где одна обкладка — ты сам, а другая — всё тот же вездесущий нуль. При разряде этого конденсатора потечёт некий совсем не нулевой ток, поэтому, кстати, защитные браслеты содержат резистор номиналом в несколько МОм (обычно — 3 МОм).

СА>Ответ "ну понятно — на земле ноль, на фазе — 220" не принимается.

Ну вот, я попытался ответить поподробнее.