Kérdések és válaszok a teszttollakkal kapcsolatban
1. Miért világítanak a neoncsövek?
2. Mivel a teszttoll használatakor áram folyik át az emberi testen, miért nem kapnak áramütést az emberek?
3. Valójában a szigetelt cipő viselése miatt a teszttoll is világít, de nem szakítja el az utat az emberek és a föld között? Miért fényes még mindig?
Első kérdés: A neoncső egy kis üvegcső, két elektródával, alacsony nyomású neongázzal. A neongáz jellemzője, hogy a gáz egy bizonyos kellően nagy feszültség mellett ionizálódik, és a gázban szabad töltések keletkeznek, és a szabad töltések irányítottan mozogva áramot képeznek, és az ezzel járó izzást. ionizáláskor keletkezik.
Ezért amikor a neoncső pólusai közötti feszültség egy bizonyos értékre emelkedik (az úgynevezett indítófeszültség, általában 60-90 volt), a csőben lévő gáz elektromos áramot vezet, és gyönyörű parázskisülési jelenség lép fel. Az izzító kisülés jellemzője, hogy az áram kicsi és a hőmérséklet nem magas. Normál izzítókisülés során a feszültsége nem változik az áramerősséggel. Egyszóval, a neoncső lumineszcencia a neongáz gázionizációs kisülési jelensége nagyfeszültség alatt.
A második probléma: az áramütés hiányának az az oka, hogy túl kicsi az áram. Valaki biztosan megkérdezi, milyen kicsi? Az emberi test akár néhány milliamperes áramot is érzékel. Szóval milyen kicsi? Számoljunk. Amikor valaki az elektromos tollat használja, a tápfeszültség feszültség alatt álló vezetéke érintkezik a toll hegyével. Ha jól érintkezik a talajjal, a feszültség alatt álló vezeték és az elektromos mérőtoll belső ellenállása, a neoncső, az emberi test és a föld soros áramkört alkot. A teszttoll ellenállása általában körülbelül 1 megohm, az emberi test ellenállása általában körülbelül 1000 ohm, a neoncső U0 indítófeszültsége 80 volt, a teljesítmény tápfeszültsége 220 volt, így kiszámítható (220-80)/(1000000 plusz 1000)=0.14mA. Az emberek által érzékelhető áramerősség azonban meghaladja az 1 mA-t, az áramütést okozó áram pedig 10 mA feletti, mindkettő jóval nagyobb, mint 0,14 mA. Ebből arra következtethetünk, hogy az elektromos mérőtoll használatakor az áram áthalad az emberi testen, de az áramerősség túl gyenge, így az emberek egyáltalán nem érzik, nemhogy áramütést okozhatnak.
A harmadik kérdés: A neoncső világít akkor is, ha szigetelt cipőt visel. Bár a szigetelt cipők elszigetelik az emberi testet és a földet, az átjáró még mindig létezik. Mert az emberi test és a föld között egy elosztott kapacitásnak felel meg (körülbelül több száz pikofarad, amikor közel van a talajhoz). A váltakozó áramú áramkörben a kondenzátor, akárcsak az ellenállás, átengedheti az áramot. Bár ez az apró megosztott kapacitás az emberi test és a föld között nagy akadályozó hatással van az 50 Hz-es váltakozó áramra, mégis több tíz mikroamperes áramot képes generálni az áramkörben (a számítási módszer megegyezik a második módszerrel kérdés, a kapacitás Kapacitív reaktancia 1/wc saját magad is kiszámolhatod), hogy a neoncső világítson. Természetesen, ha az emberek a levegőben tesztelnek távol a talajtól és a falaktól, mert nagyon kicsi az elosztott kapacitás az emberek és a föld között, akkor a kapacitív reaktancia nagyon nagy, és a teszttollban lévő neoncső esetleg nem fog világítani.
