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Titolo: immune a 1000 V

A laboratorio di fisica abbiamo eseguito un esperimento di elettrostatica.
Una sfera conduttrice (r = 6.5cm) isolata da terra è stata caricata tramite
un generatore con un potenziale di 1000 V.
Il prof toccando la sfera carica non ha sentito alcun effetto come mai?
Io ho ipotizzato che la carica presente sulla sfera fosse minima, essendo il
raggio della sfera 6,5 cm la capacità è 4*pi*epsilon zero*raggio=
7.23*10^-12 F quindi la carica presente sulla superficie della sfera deve
essere C*V=7.23*10^-09 C ovvero una carica elettrica pari in modulo a quella
prodotta da 5.51*10^10 cariche elementari...
Questa carica è abbastanza bassa per non sentire nessun effetto al contatto
con la sfera?

 ha scritto nel messaggio
news:R94zb.140803$hV.50...@news2.tin.it...
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 ha scritto nel messaggio
news:R94zb.140803$hV.50...@news2.tin.it...
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 Se il prof avesse provato anke solo con 1A saltava dalla sedia :)
Non poteva provare con 1000V e 1A: data la tensione, la corrente e` 
stabilita dall'impedenza del circuito.
-- 
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

 con la sfera?
La carica che hai calcolato e` veramente piccola, e mi domando per 
quanto tempo e` rimasta sulla sfera: polvere umida, e altre dispersioni 
scaricano una capacita` cosi` piccola abbastanza in fretta.
Il motivo per cui non ha sentito nulla va cercato non solo nella 
quantita` di carica, ma soprattutto nell'energia immagazzinata che si e` 
scaricata sul docente. L'energia e` 1/2 C V^2, nel tuo caso e` di 3.6 µJ 
che corrisponde a una massa di 1 mg che cade da 0.74 mm :-) (facevate il 
tifo che gli capitasse qualcosa di spiacevole?)
Le cose sono ben diverse quando si scende dall'auto, con tempo secco. La 
tensione in quei casi puo` essere dell'ordine di 10-15 kV o piu`, con 
capacita` di qualche centinaio di picofarad, e una energia immagazzinata 
di decine di millijoule.
Il fatto che il docente fosse o no isolato da terra e` praticamente 
ininfluente, perche' quando e` isolato, e` lui una capacita` di un 
centinaio di picofarad circa, e quando tocca la sfera la carica si 
ridistribuisce e si dissipa energia.
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 Se il prof avesse provato anke solo con 1A saltava dalla sedia :)
In elettrostatica non si parla di corrente elettrica. L'unico movimento di
cariche che si verifica avviene in un tempo brevissimo proprio per
ripristinare l'equilibrio elettrostatico nei conduttori...non credo che tali
correnti possano dare qualche effetto, posso cqm sbagliarmi.
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con la sfera?
Non è questione di carica, ma di intensità di corrente e di tempo in cui
questa corrente scorre.
La stessa carica che attraversa una sezione di un filo conduttore lo può
fare in poco tempo o molto tempo (dipende dalla velocità delle cariche
mobili) e l'intensità di corrente è diversa.
Se in 1s la sez di un conduttore è attraversata da 1C di carica elettrica la
corrente è 1A se lo stesso 1C impiega 10s la corrente è 0.1A (ipotesi di
corrente continua).
Nel caso elettrostatico, le correnti sono impulsive e quindi non provocano
generalmente danni.
Ciao.

 Fantoolin
Non mi sembra proprio...
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esperimenti si fanno con amperaggi "infinitesimi"!
Umh, più che amperaggi infinitesimi direi di brevissima durata.
Considera un condensatore da 10^-12 F carico con v0=1000V che si scarica su
una resistenza.
Se R=10ohm nell'istante iniziale la corrente sarà 100A, ma dopo circa 5*RC
cioè 50ps (50*10^-12s) la corrente è già nulla.
Inoltre per quei 50ps non passa una corrente continua di 100A, ma la
corrente diminuisce esponenzialmente.
L'energia dissipata dalla resistenza (che potrebbe essere il prof) sarà
tutta quella accumulata nel condensatore cioè 1/2*C*V0^2 quindi 0.5 microJ
[0.5*10^-6J] (se non ho cannato qualche conto).
Se la resistenza fosse invece collegata ad un generatore che mantiene
costantemente i 1000V allora i 100A sarebbero costanti, il che vuol dire che
dopo 50ps l'energia dissipata da R è 5microJ, ma a quel punto la corrente
non va a zero, ma resta 100A, il che vuol dire che dopo 1s R ha dissipato
100kJ.
Direi che la differenza è notevole fra un caso e l'altro.
Ciao.

 Se il prof avesse provato anke solo con 1A saltava dalla sedia :)
la pericolosità è data salo dalla corrente elettrica, ma spesso si fa
confusione per quanto riguarda la pericolosità della corrente elettrica,
la pericolosità infatti è caratterizzata sia dalla intensità e sia dalla
durata all'esposizione, le curve di pericolosità sono riportate in grafici
con diverse zone di pericolosità, in particolare per CC al di sotto di 2
mA la corrente è sopportabile teoricamente per un tempo indefinito, mentre
al di sopra dei 500 mA anche se per tempi dell'ordine del millisecondo la
pericolosità si ha per possibili effetti di fibrillazione ventricolare con
relative complicanze, e se la durata supera i 100 ms detta soglia a circa
100 mA, per correnti più elevate si è già defunti "arresto cardiaco" anche
se si può arrivare alle semplici ustioni e alle bruciature, mentre per
valori intermedi si hanno degli effetti di tetanizzazione "contrazioni
involontarie muscolare", pericolosi solo per il fatto che eventuali
contrazioni possono determinare il protrarsi del tempo di esposizione.
Ciao Michele
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
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 Il prof toccando la sfera carica non ha sentito alcun effetto come mai?
La verità è che i prof. del Poli sono vaccinati contro le altre tensioni!
Il "potenziale" non è una grandezza fisica, ma un indice di stato, 
questo significa che dipende da un riferimento. Una quantità definita a 
meno di una costante arbitraria (il potenziale appunto) non può fare 
male a nessuno, perchè anche i suoi effetti dovrebbero essere arbitrari. 
Quindi, a determinare un effetto fisicamente rilevabile è sempre una 
*differenza* di potenziale, che poi è il prodotto di un *campo 
elettrico* x una distanza (più correttamente si tratta di un integrale 
di linea, ma in questa spiegazione non ha importanza).
Ci stiamo avvicinando alla soluzione: la verà entità (grandezza fisica) 
determinante in elettrologia è il campo elettrico. Il campo elettrico 
"muove" le cariche in un conduttore e, se all'interno di un corpo umano 
viene applicato un campo elettrico si crea una corrente che può dare 
danni biologici. In particolare se una corrente di qualche centinaio di 
mA percorre il corpo si possono avere effetti molto pericolosi, tra i 
quali il più pericoloso è la fibrillazione ventricolare che può portare 
alla morte. Quindi, come ti hanno già spiegato, l'importante per gli 
effetti biologici è la corrente (meglio sarebbe dire la densità di 
corrente nella regione cardiaca) e non il potenziale.
Ora, anche se le legge di Ohm non vale all'interno del corpo umano, essa 
ci dà una buona indicazione su come calcolare la corrente. La maggiore 
resistenza offerta dal corpo umano è costituita dalla resistenza dello 
strato cutaneo (circa 1000-2000 Ohm, anche se varia molto tra individuo 
e individuo e dipende dalle condizioni di umidità). Per avere 100 mA in 
un conduttore di 1000 Ohm ci vuole una differenza di potenziale di 100V, 
che rappresenta la soglia di pericolo per l'uomo (le norme di sicurezza 
prevedono tensioni più basse, ma sono ovviamente cautelative).
Tornando alla sfera, per prima cosa bisogna specificare rispetto a quale 
riferimento sono stati misurati i 1000 V. Probabilmente il riferimento è 
il potenziale della *massa* del generatore di tensione, che poi è circa 
uguale al potenziale di terra (c'è una piccola differenza che dipende 
dalla struttura dell'impianto elettrico dell'edificio).
Apparentemente quindi i tuoi 1000 V dovrebbero essere letali, perchè il 
prof. ha i "piedi per terra" (almeno spero !), ma non gli succede niente 
....non tanto perchè ha le scarpe di gomma e quindi è isolato da terra 
(nessuno gli chiede che scarpe ha prima di mandarlo in aula), quanto 
perchè il generatore di tensione che produce i 1000 V ha una resistenza 
interna altissima (alcune decine di MOhm). A circuito chiuso il campo 
elettrico è presente praticamente solo ai capi della resistenza del 
generatore, mentre all'interno del corpo c'è un campo elettrico 
trascurabile ed una corrente non percepibile, quindi...nessun effetto. 
Se poi il generatore è staccato, ancora meglio... in una frazione di 
secondo ( probabilmente qualche nanosecondo) le cariche positive sulla 
sfera vengono neutralizzate dagli elettroni prelevati dal corpo unamo. 
Questi vengono attratti sulla mano (per induzione elettrostatica) già 
prima del contatto con la sfera e comportano una corrente trascurabile 
nel resto del corpo.
Morale... non avrai mai la soddisfazione di vedere il tuo prof. di 
fisica saltare sulla sedia per una sfera carica !!
Spero di essere stato chiaro.
--
GV

 ha scritto nel messaggio
news:bqlndm$2468oo$1...@ID-60973.news.uni-berlin.de...
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 Spero dopo aver staccato il generatore :-).
Il generatore era sempre collegato alla sfera proprio per evitare variazioni
di carica dovute anche alle condizioni atmosferiche che quel giorno erano
fin troppo piovose...

 Spero dopo aver staccato il generatore :-).
Il generatore era sempre colegato alla sfera proprio per evitare variazioni
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 Se il prof avesse provato anke solo con 1A saltava dalla sedia :)
la pericolosità è data salo dalla corrente elettrica, ma spesso si fa
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In questo caso bisogna dire com'era il generatore (elettrostatico, 
alimentatore), com'era collegato, come si sono determinati i 1000V...
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Ahhhhhhhhh, sarą stato il buon vecchio generatore van de Graaf...
Ci puoi appoggiare il pisello se sei isolato da terra, al limite ti
sparano un po' i peli pubici...
In questo caso, isolato da terra non vuol dire uno strato di ceramica
da 72cm, bastano suole di gomma e un'assicella di legno.
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