Tesla Aarding

Op 15 april 2019 13:40:30 schreef muddy:
[...]

DC stromen: ja. AC stromen: niet per definitie. Een Tesla coil waar vonken vanaf komen is geen gesloten stroomkring. Bedenk je dat bijvoorbeeld een condensator ook geen gesloten stroomkring is (twee platen die elkaar niet raken). Bij wisselspanning, en specifiek zodra er velden bij komen kijken, krijg je niet alleen te maken met stroom door geleiding, maar ook stroom door diffusie en displacement. Die stromen kunnen ook lopen door materialen die 'oneindig' aangeven op de multimeter.

Dit komt neer op het verschil tussen de wetten van Kirchof vs. de wetten van Maxwell. Beide kunnen gebruikt worden om de loop van stroom te beschrijven, maar Kirchof gaat stuk bij bijvoorbeeld antennes (een open draad eind, daar kan geen stroom lopen) of bij tesla coils (een transformator waarvan één pin in de lucht hangt, daar kan geen stroom lopen).


Mooie theorie,met veel grote namen als ondersteuning, maar het klopt niet.
Elke stroom volgt een gesloten stroomkring,behalve misschien een elektrostatische ontlading.
Ook wisselstroom die door een condensator vloeit.
Om een gesloten kring te hebben moet niet elke elektron de hele weg afleggen van de ene pool van de bron naar de andere. De definitie van stroom is de ladingsverplaatsing die per seconde een bepaald punt passeert. Ook de streamers van een teslacoil vormen een gesloten kring. De stroom in de topaansluiting van de spoell is precies even groot als deze in de onderste aansluiting. Waar zouden die elektronen anders naar toe gaan?

Omdat een aardpen van een paar meter, die de grond in gaat, een best grote capaciteit heeft, kan deze bij AC redelijk wat stroom opnemen of leveren.
Een aardpen, capaciteit? De aarde is geen condensator. Er vloeit bij een lek stroom naar de aarde omdat in de wijktransfo het sterpunt aan aanrde ligt. En dus heb je een gesloten stroomkring;

Zodra je daar echter kabels mee in serie gaat zetten, dan gaat de impedantie daarvan meespelen. Zeker bij lange kabels en/of hoge frequenties kan dat behoorlijke spanningsvallen tot gevolg hebben, wat een vuile aarde veroorzaakt.
Dat klopt dan weer wel. En je laatste alinea ook.

Maar om terug te komen op het onderwerp: nee, hij zal er niet minder door gaan storen. Ook zal de werking van de Tesla coil beïnvloed worden als deze vlakbij grote geleidende platen staat.
Op 15 april 2019 14:38:12 schreef grotedikken:
Een aardpen, capaciteit? De aarde is geen condensator.


toch wel, de aardbol gedraagt zich op zijn geheel als een condensator. Omdat er geen tegenpool is, is de totale capaciteit nogal beperkt, ik geloof iets van een 4µF. Maar van die eigenschap maakt een aardpin uiteraard geen gebruik.


Overigens moet niet alle AC stroom door een gesloten kring. Anders zou er niets langs de antenne kunnen ontsnappen, de ruimte in.
Op 15 april 2019 16:05:17 schreef kris van damme:
Overigens moet niet alle AC stroom door een gesloten kring. Anders zou er niets langs de antenne kunnen ontsnappen, de ruimte in.
Er ontsnapt geen stroom van de antenne de ruimte in. In een antenne dansen wel elektronen op en neer en die veroorzaken een elektromagnetisch veld dat zich vanuit de antenne verspreidt.
Maar dat is in dit onderwerp allemaal niet van belang, TS wil geen zender bouwen. Hij wil juist de storing naar de omgeving verminderen.
P= UxI en aangezien je een zeker vermogen de ruimte instuurt hoort daar een antennestroom bij..

Op 15 april 2019 16:13:47 schreef KlaasZ:

Maar dat is in dit onderwerp allemaal niet van belang, TS wil geen zender bouwen. Hij wil juist de storing naar de omgeving verminderen.


Ja, weten we wel.. maar hij heeft wel een zender gebouwd :-). Hoe beter hij die aard, hoe beter hij zal zenden..
Ledlover

Golden Member

Maar als je nu een goede aarde hebt, voorkom je dat de HF energie vanuit het massapunt onvoorspelbaar op dingen inkoppelt.

De vonken ontstaan niet zomaar. Ze kunnen alleen maar vanuit de toroid schieten, als er ook érgens een tegenpool bestaat. En dat heeft ie dus 'gevonden' in de vorm van de bekabeling van de primaire en capacitieve koppeling naar aarde...

Liever heb je dat ie z'n eigen aarde heeft (en dus de huisbekabeling ongemoeid laat) dan dat ie via z'n netsnoertje een boel rommel op het lichtnet zet.

Kortom: netfilter en idealiter z'n eigen aarde. Wil je het echt goed doen, dan zet je de hele boel in een kooi van Faraday.
Op 15 april 2019 16:05:17 schreef kris van damme:
[...]

toch wel, de aardbol gedraagt zich op zijn geheel als een condensator. Omdat er geen tegenpool is, is de totale capaciteit nogal beperkt, ik geloof iets van een 4µF. Maar van die eigenschap maakt een aardpin uiteraard geen gebruik.

Zinloos statement


Overigens moet niet alle AC stroom door een gesloten kring. Anders zou er niets langs de antenne kunnen ontsnappen, de ruimte in.

Tuurlijk is de stroom in een antennekring gesloten. Zet maar eens een stroomclamp over de feeder van een symmetrische dipool. Je zult helemaal niks meten. Dat betekent dat elke mA die in de ene draad vloeit ook terugkeert langs de andere terug naar de bron. Als dat niet gesloten is.
Op 15 april 2019 18:06:25 schreef grotedikken:
Zinloos statement


ik noem het een weetje.

Op 15 april 2019 18:06:25 schreef grotedikken:

Tuurlijk is de stroom in een antennekring gesloten. Zet maar eens een stroomclamp over de feeder van een symmetrische dipool. Je zult helemaal niks meten. Dat betekent dat elke mA die in de ene draad vloeit ook terugkeert langs de andere terug naar de bron. Als dat niet gesloten is.

Dat is juist, maar geld ook als je met dezelfde tang meet over de beide aansluitdraden van een gloeilamp. Ik bedoel, je hebt niets aan die meting, want hoe klein of groot de stroom ook is, je meet 0 amp.

edit : uiteraard gaat stroom niet verloren en zend een antenne geen elctronen uit, maar vermogen.
Op 15 april 2019 14:38:12 schreef grotedikken:
[...]
Er vloeit bij een lek stroom naar de aarde omdat in de wijktransfo het sterpunt aan aanrde ligt. En dus heb je een gesloten stroomkring;
[...]

Als ik deze logica volg, zou ik geen schok moeten voelen als ik 230V aanraak, zolang ik maar zorg dat ik rubber schoenen aanheb en verder niets aanraak. Er zou immers geen stroom kunnen lopen, want die kan nergens heen.
AC-|>|-DC
Op 15 april 2019 18:06:25 schreef grotedikken:
[...]
Tuurlijk is de stroom in een antennekring gesloten. Zet maar eens een stroomclamp over de feeder van een symmetrische dipool. Je zult helemaal niks meten. Dat betekent dat elke mA die in de ene draad vloeit ook terugkeert langs de andere terug naar de bron. Als dat niet gesloten is.

En zodra de dipool begint, wat duidelijk twee losse draden zijn (= geen gesloten stroomkring), en je zet die stroomclamp erop, dan zul je zien dat er toch stroom door de draden loopt. Wil je nu zeggen dat een deel van de elektronen (= stroom) door de lucht van de ene naar de andere geleider van de dipool loopt? Ik kan je garanderen dat dat niet gebeurt.
AC-|>|-DC
Op 16 april 2019 13:55:53 schreef muddy:
[...]
Als ik deze logica volg, zou ik geen schok moeten voelen als ik 230V aanraak, zolang ik maar zorg dat ik rubber schoenen aanheb en verder niets aanraak. Er zou immers geen stroom kunnen lopen, want die kan nergens heen.

En dat klopt ook :)
u=ir betekent niet :U bent ingenieur..
Op 16 april 2019 13:55:53 schreef muddy:
[...]
Als ik deze logica volg, zou ik geen schok moeten voelen als ik 230V aanraak, zolang ik maar zorg dat ik rubber schoenen aanheb en verder niets aanraak. Er zou immers geen stroom kunnen lopen, want die kan nergens heen.

Klopt, de stroom wil van de fase door jouw lichaampje naar de aarde om
terug naar de bron te keren zijnde het sterpunt van de wijktransfo.
Helaas hebben jouw rubber laarsjes een weerstand van vele Mohm waardoor slechts enkele nA kan vloeien en dat voel je niet?
Maar wat wil je daarmee aantonen?
Op 16 april 2019 14:04:14 schreef muddy:
[...]
En zodra de dipool begint, wat duidelijk twee losse draden zijn (= geen gesloten stroomkring), en je zet die stroomclamp erop, dan zul je zien dat er toch stroom door de draden loopt. Wil je nu zeggen dat een deel van de elektronen (= stroom) door de lucht van de ene naar de andere geleider van de dipool loopt? Ik kan je garanderen dat dat niet gebeurt.

Dat zie je toch duidelijk verkeerd.
Je stelt stroom gelijk aan elektronen en dat klopt niet.
Stroom is de hoeveelheid lading die per seconde door een doorsnede passeeert. Uiteraard is die lading in geleiders verbonden aan elektronen.
Maar dat betekent niet dat een elektron de hele weg aflegt van aan de minpool van de bron totdat hij terug keert naar de plus.
Je moet het eerder zo zien: door het potentiaalverschil wordt een kracht uitgeoefend en verplaatst een elektron een heel klein beetje . Omdat elektronen zeer bewegelijk zijn in geleiders en elkaar afstoten
duwt dat elektron zijn buur weg die op zijn beurt de andere buur wegduwt en uiteindelijk belandt het laatste elektron weer in de bron en is de kring gesloten. De elektrische stroom die dus enkel een maat is voor de ladingsverschuiving verplaatst zich van de min naar de plus met 2/3 van de lichtsnelheid, maar de elektronen zelf leggen maar een kleine afstand af.

Bij hoogfreqent is het zelf zo, dat de elektronen nooit de andere kant van de bron bereiken , maar gewoon weg en weer bewegen over een afstand die bepaald wordt door de lichtsnelheid in die geleider en defrequentie. Dat kan soms maar enkele cm zijn.

Een antenne is dus wel degelijk een gesloten stroomkring.
Daarvoor moeten de elektronen niet uit de draad komen en door de lucht naar de andere pool reizen.
Tussen beide polen van een antenne heerst een elektrisch veld.
De antennestroom zorgt voor een kracht die door de ene antennepool uitgeoefend wordt op de andere.
Net als bij een condensator waar de elektronen ook niet door het dielektricum kunnen reizen.

Toch vloeit door een condensator een wisselstroom. En vormt die een gesloten kring.

Behalve misschien de fase, is er in gedrag geen verschil tussen een wisselstroom die door een weerstand vloeit van 1 kOhm of een condensator met een reactantie van 1kOhm.
Juist omdat het geen voorwaarde is dat de elektronen fysiek van de ene naar de andere kant van de bron moeten rei
Stroom is dus niet de elektronen, maar het magnetisch veld dat door de zich verplaatsende elektronen opgewekt wordt. Hoever die elektronen zich verplaatsen is daarbij niet van belang.
Ik nodig je graag uit eens een college Elektromagnetisme te komen volgen. Ik denk dat je het wel goed bedoelt, maar dat het o.a. qua definitie een beetje scheef loopt. Niet getreurd, je bent lang niet de enige die er een beetje moeite mee heeft: Elektromagnetisme wordt doorgaans gezien als één van de moeilijkste vakken van de opleiding Electrical Engineering.

Elektrische stroom is inderdaad niet per definitie de stroom van elektronen; elektrische stroom is de verplaatsing van ladingdragers in het algemeen, dus ook protonen en ionen doen mee. De ladingdrager hoeft inderdaad ook niet zelf helemaal van min naar plus te gaan, er zijn veel voorbeelden waarin deze inderdaad netto maar centimeters aflegt. Echter: elektrische en magnetische velden transporteren géén elektrische lading. Er vindt slechts interactie plaats.

Stel dat ik een condensator maak van twee vlakke platen
in vacuum. Ik laat daar een wisselstroom doorheen lopen. Ik meet met de ammeter dat er inderdaad een wisselstroom loopt door beide polen, die stroom is aan beide kanten gelijk. Toch loopt er geen stroom van de ene naar de andere plaat (zoals je ook zegt: de elektronen verplaatsen zich niet door het diëlektricum).

(met gelijkstroom werkt het experiment ook, alleen meet je maar heel kort een stroom, en dan is de condensator opgeladen)

Ook het volgende experiment
https://qphl2.fs.quoracdn.net/main-qimg-b896eafd07f3443d5b845894ad02b27d.webpklik laat zien dat stroom niet in een gesloten kring hoeft te lopen. Je kunt een ammeter in de groundleiding plaatsen en je zult zien dat deze (weliswaar kort) uitslaat, en dan wel maar één kant op. Ook dit experiment kan uitgevoerd worden in vacuum (geen geleiding en geen aanwezigheid van lading in de omgeving), en toch zal het werken.

Ik ben zelf meer fan van het tweede experiment, omdat daaruit (voor mij) duidelijk blijkt waarom elektrische stroom niet in een gesloten kring hoeft te lopen: elektrische lading kan zich ophopen.

Dit komt mooi overeen met de vierde wet van Maxwell (wet van Ampère): met een beetje omschrijven zegt die: als ik ergens een denkbeeldige bol omheen doe, dan is de netto stroom die de bol in stroomt gelijk aan de toename van de lading binnen die bol. Als stroom altijd in een gesloten kring zou lopen, zou de netto stroom door die bol altijd 0 zijn, hoe je de bol (of elke willekeurige gesloten 3D vorm die je leuk vindt) ook vormt.
AC-|>|-DC
Er wordt hier gesproken over ladingdragers zoals protonen, ionen, en elektronen die doordat ze zich verplaatsen een elektrische stroom vormen. Een elektrische stroom die er in het opendipool voorbeeld dus niet zou kunnen zijn. Er is immers geen geleidende verbinding.

Een elektromagnetisch veld mag je dus niet als die verbinding zien? Energie die vorm heeft van een elektrische stroom heeft, wordt in mijn ogen omgezet in een vorm die een elektromagnetisch veld wordt genoemd. En die stroom keert via dat veld terug in de geleider van de open dipool.

Het kost ook moeite om een stroom in de vorm van een elektromagnetisch veld van de ene naar de ander geleider te krijgen.

Of moet je zo'n antenne zien als een soort van condensator waarbij de ene pool vol met lading loopt en de andere tegelijkertijd zeg maar leegloopt? En de energie die dat kost is het elektromagnetisch veld.

Lastige begrippen dit.

Laatst een stuk over de kwantumcomputer gezien. Als het ene deeltje omvalt valt op grote afstand zijn tweelingdeeltje synchroon mee om. Nu vraag ik me dus af of het omvallen van zo'n tweelingdeeltje nu twee keer de energie kost als een eenlingdeeltje zou kosten? En waar komt die energie voor dat tweede verre deeltje dan vandaan?

Laten we het er maar op houden dat ik er geen barst van begrijp.
Op 16 april 2019 13:55:53 schreef muddy:
[...]
Als ik deze logica volg, zou ik geen schok moeten voelen als ik 230V aanraak, zolang ik maar zorg dat ik rubber schoenen aanheb en verder niets aanraak. Er zou immers geen stroom kunnen lopen, want die kan nergens heen.


? dat is inderdaad wat er gebeurt
Op 17 april 2019 09:31:54 schreef willem van belgie:
[...]

? dat is inderdaad wat er gebeurt

Bij mijn stopcontacten niet; ik voel het behoorlijk.
AC-|>|-DC
duidelijk blijkt waarom elektrische stroom niet in een gesloten kring hoeft te lopen: elektrische lading kan zich ophopen.
Ik zie het anders de lading kan zich ophopen omdat de stroomkring niet gesloten is. Zodra je de stroomkring weer sluit dat is de lading weg.
Op 17 april 2019 13:53:29 schreef muddy:
[...]
Bij mijn stopcontacten niet; ik voel het behoorlijk.


Als je volledig geisoleerd staat t.o.v. de aarde kan er geen stroom door je heen lopen en ga je ook niks voelen.

Dat doe je met bv. een rubberen mat op de grond.
Lambiek

Special Member

Op 17 april 2019 15:28:42 schreef willem van belgie:
Als je volledig geisoleerd staat t.o.v. de aarde kan er geen stroom door je heen lopen en ga je ook niks voelen.

En toch zijn er mensen die dat voelen, ook al staan ze op een rubberen mat. Het licht er maar net aan hoe de gesteldheid is van een persoon, er zijn mensen met een hele hoge huidweerstand en er zijn mensen met een hele lage huidweerstand. Het licht er ook aan of je een vochtige huid hebt of niet, speelt allemaal mee. Ik ken mensen die een 9 volt batterij al voelen en dat is niet met de tong.
Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
Jochem

Golden Member

Maar voor die 9V batterij raak je zowel de + als de - pool aan.

We hadden het over enkel de fase aanraken van een WCD. Als je dat doet op een goed isolerende mat (lees: niet elke willekeurige mat zal volstaan), dan voel je dat niet. En "er zijn mensen"... ja, er zijn ook mensen die het verschil tussen wel-of-niet "ingespeelde" luidsprekerkabel horen. Die mensen heb je altijd. Tot het bewezen moet worden in een geconditioneerde testopstelling.
Heb geduld: alle dingen zijn moeilijk voordat ze gemakkelijk worden.
Lambiek

Special Member

Op 17 april 2019 16:49:50 schreef Jochem:
Maar voor die 9V batterij raak je zowel de + als de - pool aan.

Dat is ook zo, maar ik voel het niet. De huidweerstand speelt in deze een grote rol.

We hadden het over enkel de fase aanraken van een WCD. Als je dat doet op een goed isolerende mat (lees: niet elke willekeurige mat zal volstaan), dan voel je dat niet.

Dat weet ik zo net nog niet, als je ziet hoe die mensen schrikken. Er zijn mensen die voelen de kleinste prikkeling. Ik voel zonder rubberen mat nog niets, is eigenlijk wel gevaarlijk vind ik zelf. Maar ik heb ook problemen met een Touch screen, dat moet ik soms wel 10 maal aanraken voor dat het reageert.

En "er zijn mensen"... ja, er zijn ook mensen die het verschil tussen wel-of-niet "ingespeelde" luidsprekerkabel horen.

Ja dat is heel wat anders, die sporen niet.
Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
Op 16 april 2019 23:43:57 schreef muddy:
Ik nodig je graag uit eens een college Elektromagnetisme te komen volgen. Ik denk dat je het wel goed bedoelt, maar dat het o.a. qua definitie een beetje scheef loopt. Niet getreurd, je bent lang niet de enige die er een beetje moeite mee heeft: Elektromagnetisme wordt doorgaans gezien als één van de moeilijkste vakken van de opleiding Electrical Engineering.



Dank je wel voor deze terechtwijzing o grote meester. :-)

Maar de cursus bestaat uit 2 delen. Elektrostatica, het deel waaruit je citeert, en elektrodynamica, het deel waarover het gaat.
Zodra je het tweede deel ook gelezen hebt, wil ik graag op je uitnodiging ingaan en bij je op herhaling cursus komen. ;-)
Op 16 april 2019 13:55:53 schreef muddy:
[...]
Als ik deze logica volg, zou ik geen schok moeten voelen als ik 230V aanraak, zolang ik maar zorg dat ik rubber schoenen aanheb en verder niets aanraak. Er zou immers geen stroom kunnen lopen, want die kan nergens heen.


Op 17 april 2019 13:53:29 schreef muddy:
[...]
Bij mijn stopcontacten niet; ik voel het behoorlijk.

Dikke onzin, tenzij je weer rerugvalt op elektrostatica en een ruk krijgt van je opgeladen laarzen ;-)

De soortelijke weerstand van rubber =1015Ωm
Stel dat de oppervlakte van je voeten twee vierkante decimeter is en de dikte van je rubber zolen 2 cm.
Dan is de weerstand precies 1015Ω
230V/1015= 0,0000023µA.
Zelfs de prinses met de erwt voelt het duizendvoudige niet.
Tenzij je zulke erge zweetvoetjes hebt dat het door de barstjes in het rubber lekt :-)
Maar ik vergeet natuurlijk iets, de capacitieve stroom.
Reken zelf maar uit hoeveel dat zal zijn.

Rubber heeft een permittiviteit van 7, dus zal de capaciteit geschat zo'n 250pF zijn, bij 50 Hz is dat ongeveer een reactantie van 15MOhm.
230V/15MΩ is 15.3µA Dus krijg je zo'n hele 15µA door je lijf. Nog te vermeerderen met de Ohmse weerstand. Dus 15.3000023µA in totaal. ;-) Ik moet nog de eerste tegenkomen die 15µA kan voelen.
Op 17 april 2019 16:28:16 schreef Lambiek:
[...]
En toch zijn er mensen die dat voelen, ook al staan ze op een rubberen mat.
Dan is die mat wat minder isolerend dan je denkt.
Voor mn werk doe ik dagelijks metingen in onder spanning staande verdelers.
Een van mn pbm's is een isolerend matje, die er voor zorgt dat als ik er op sta dat ik geisoleerd opgesteld ben. Als je er opstaat en je zou een fase aanraken gaat er (vrijwel) geen stroom lopen (wellicht capacitief wat, maar dat ga je niet voelen). En dat tot 25kV.
Al moet ik zeggen dat ik het nog nooit geprobeerd heb:-)
Off top:

Heb toch ook al verschillende optaters gehad met mijn werkschoenen (dikke rubber zolen) aan waarbij ik mij telkens de vraag stel hoe het in godsnaam mogelijk is dat daar bij wijze van spreken elektronen door stromen. Natuurlijk stelt de vraag hem ook of je gelijktijdig de muur of grond niet raakt met een lichaamsdeel, het gaat allemaal zo vlug.

Grtn

Robbe