Puesta a tierra de una jaula de Faraday en el séptimo piso

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Estoy trabajando en un proyecto para mi clase de física para probar la resistencia de varias llamas.

Esto implicará el uso de una chispa con alto voltaje y estoy en el proceso de construir una pequeña jaula de Faraday para proteger a las personas que se encuentran afuera de cualquier chispa que tenga un voltaje más alto de lo esperado, también para evitar que tengan la necesidad. tocarlo. (La lógica es que las personas son mucho más respetuosas con las fuentes radiactivas cuando hay un contador Geiger haciendo clic en el fondo).

  

El problema es este: necesito conectar a tierra la jaula para que la jaula no se cargue, pero estoy en el séptimo piso y no uso una fuente de alimentación de red y no estoy No estoy seguro de lo que podría usar como una tierra.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Pensé en conectarla a tierra a un tubo del radiador, ya que están conectados a tierra de todos modos, pero me preocuparía tal vez acumular una carga que pase a través de alguien en un piso más alto o algo así y la mayoría de las otras ideas que tenía. tenía problemas similares.

También pensé en conectarlo al suelo del conjunto del generador de chispa, que no está conectado a la tierra, pero tengo un instinto extraño que me dice que podría dañar algo o impedir que la jaula funcione según lo previsto.

Es muy importante que las precauciones de seguridad que tomo sean las mejores posibles porque mi profesor es responsable de mi seguridad y no quiero cometer errores que puedan dañar a alguien debido a mi ignorancia.

He investigado un poco sobre la puesta a tierra y las jaulas de Faraday, pero parece que no puedo encontrar otra cosa que "La tierra húmeda y cálida es mejor que la tierra seca y fría", y no creo que llevar un cubo de tierra húmeda y cálida hasta la clase sería apreciado, disfrutable de hacer, o incluso trabajar tan bien como un terreno porque no puedo encontrar exactamente la cantidad de suelo que se necesita para calificarla como una buena tierra.

  

NOTAS: Hay tomas a tierra. Soy de Gran Bretaña si eso es importante. No estaba seguro de si podría quitar los cables de conexión a tierra y el enchufe y utilizarlo únicamente para su conexión a tierra, ya que estoy más familiarizado con la electrónica que con el cableado de edificios.

     

La jaula será de aprox. 42x30x23 cm

     

La jaula es totalmente de alambre de acero, sin pintar.

     

La frecuencia de la chispa AC es aproximadamente 70Hz con un tiempo de subida de aprox. 50us

     

Este ensamblaje y el experimento se realizarán sobre una base aislada levantada de la mesa por ladrillos.

     

La longitud del arco será de aproximadamente 3 cm, pero pasará principalmente a través de la llama, no del aire.

     

El voltaje será del orden de 3 kV y no puedo decirle cuál será el límite de corriente de la fuente hasta que pueda ver las especificaciones de la fuente, que está a aproximadamente 30 millas de distancia en este momento.

Gracias por leer.

    
pregunta Douglas

2 respuestas

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Su toma de corriente tiene un contacto a tierra que puede usar para su propósito (incluso si no usa la toma de corriente como su fuente de alimentación).

Es uno de esos contactos que están expuestos y se pueden tocar. P.ej. en esta imagen, los dos contactos en la parte superior e inferior de cada una de las dos salidas Schuko.

    
respondido por el Curd
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Teniendo en cuenta su baja energía almacenada y su baja tasa de repeticiones, un recinto de seguridad de plástico probablemente sería adecuado.

Ya que está manejando su bobina de encendido con una tapa de 10uF a una carga de 12V a 70Hz, su disipación de potencia promedio es: $$ \ frac {1} {2} (10 \ mu F) (12V) ^ 2 (70Hz) = 50mW $$

Con un tiempo de subida de 50us (parece un poco lento para una chispa), el ruido de RF debería estar alrededor de 5kHz. Su potencia máxima es alta, pero considerando la baja energía almacenada, sus pulsos serán muy cortos y no deberían emitir muchos EMF.

Si utiliza una jaula de Faraday, la conexión a tierra eléctrica es la mejor opción (como mencionó Curd), pero usar la conexión a tierra de un edificio como la tubería de un radiador funcionará tan bien como la seguridad.

    
respondido por el Nick Kallas

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