Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Sirrah
Artikelen: 0
Berichten: 9
Lid geworden op: za 14 nov 2009, 13:49

Statische elektriciteit door kleding

Hallo allemaal,
 
Ik heb een vraag waar ik het antwoord niet op kan vinden. Wellicht dat iemand hier er iets over kan zeggen.
 
Kan iemand mij vertellen hoeveel millijoules (ongeveer) er ontladen kunnen worden door kleding (bijvoorbeeld een wollen trui). Ik begrijp dat dit van allerlei zaken afhankelijk is maar het gaat me om een indicatie.
 
Waarom wil ik dit weten... Ik vraag me af of statische energie ontlading van kleding een explosie kan veroorzaken wanneer de energie benodigd voor ontsteking 0,019 J bedraagt.
 
 
(ik weet dat er ook heel wat andere energiebronnen zijn die een risico vormen bij een dermate lage ontstekingsenergie ;-)
 
Alvast bedankt.
Gebruikersavatar
Michel Uphoff
Moderator
Artikelen: 0
Berichten: 8.167
Lid geworden op: di 01 jun 2010, 00:17

Re: Statische elektriciteit door kleding

Uit dit artikel:
 
Science has taught us that the smallest static spark an average person can feel, see, or hear is measured at about 3,000 volts. It sounds lethal, but it isn’t. The actual static discharge event lasts only 300 billionths of a second. It’s over before it can hurt the human body. Even though the static spark is very fast, it gives off energy in the form of heat and light. At 3,000 volts, a static spark from your fingertip will deliver about .50 millijoules (mJ) of energy. This may not sound like much until we learn that propane mixed with air at 2.15 to 9.60% requires about .25 to .30 mJ of energy for ignition. The smallest static spark we can see or feel has double the energy required to ignite propane!
 
Elders lees ik: 
 
When removing a wool sweater, a static discharge of 6.43 µC dissipates 5.82 10-3 J of energy.
 
The equation for stored energy in capacitors is: U=(C*V2)/2. Where U = energy, C = capacitance, and V = voltage. A human body by itself typically has a capacitance of around 250 pF, which would mean a voltage of 30,000 V would produce energy of 0.11 joules.
Sirrah
Artikelen: 0
Berichten: 9
Lid geworden op: za 14 nov 2009, 13:49

Re: Statische elektriciteit door kleding

Dankjewel Michel
 
a static spark from your fingertip will deliver about .50 millijoules (mJ) of energy
 
Als ik dit lees zou ik zeggen dat de grens van 0,019 J dus niet bereikt zal worden
 
Echter spreekt de laatste zin in je bericht dit tegen:
A human body by itself typically has a capacitance of around 250 pF, which would mean a voltage of 30,000 V would produce energy of 0.11 joules.
 
Of begrijp ik het verkeerd? (goed mogelijk wat dit ligt niet echt in mijn straatje)
Gebruikersavatar
Michel Uphoff
Moderator
Artikelen: 0
Berichten: 8.167
Lid geworden op: di 01 jun 2010, 00:17

Re: Statische elektriciteit door kleding

Als ik dit lees zou ik zeggen dat de grens van 0,019 J dus niet bereikt zal worden.
 
Ze hebben het daar in de eerste quote over de kleinst mogelijke ontlading die een mens kan voelen.
Die 30 kV uit de tweede quote lijkt mij nogal veel. Zelf denk ik eerder aan waarden rond 10 kV.
Sirrah
Artikelen: 0
Berichten: 9
Lid geworden op: za 14 nov 2009, 13:49

Re: Statische elektriciteit door kleding

Haha, als die waarde inderdaad ergens tossen de 10 en 20 kV (vond ik zojuist op internet) ligt, dan is het toch redelijk kritisch wanneer de ontstekingsgrens op 0,019 J ligt.
 
E.e.a. heeft betrekking op een laadstation voor tractiebatterijen (daar komt tijdens het laden waterstof bij vrij). Er wordt vanalles geschreven over veiligheid, maar over het risico van statische elektriciteit direct boven de accu's is maar weinig te vinden.
 
Bedankt voor je snelle reactie in ieder geval. Mijn conclusie, eerst even ergens een verwarming vastpakken voordat je de laadstekker uit de accu's trekt :P
Gebruikersavatar
jkien
Moderator
Artikelen: 0
Berichten: 5.716
Lid geworden op: ma 15 dec 2008, 14:04

Re: Statische elektriciteit door kleding

Waarom er op zeker moment een vonk ontstaat is me eigenlijk niet duidelijk. Het is in wezen een parallelle plaatcondensator waarvan de plaatafstand d geleidelijk vergroot wordt van d≈0 tot d=D. De capaciteit is C = εA/d, dus de spanning U = Q/C = Qd/εA is evenredig met d. Maar de doorslagspanning is ook evenredig met d (3 kV/mm), dus de doorslagspanning wordt nooit bereikt, of hij was in het begin al bereikt bij d≈0.
 
Dit topic gaat over de energie van de vonk. Die is afkomstig van de statisch elektrische lading van de condensator. Die energie van de condensator begint op nul, bij d=0. Voor grotere d is de energie  = ½ Q2/C = ½ Q2 d/εA, dus recht evenredig met d.

Terug naar “Natuurkunde”