Elektrisches Potential des menschlichen Körpers

Losch · Gast

Meine Frage:
Hallo ihr Physiker da draußen,
folgende Frage stellt sich mir bei den Übungsaufgaben zur Uniphysik:

Nachdem Sie an einem trockenen Tag über einen Teppich geschlürft sind, berühren Sie einen Freund. Dabei entsteht ein 2,0 mm langer Funken. Schätzen Sie die Potenzialdifferenz zwischen Ihnen und Ihrem Freund ab, bevor der Funken überspringt und bestimmen Sie unter der Annahme, dass ein Mensch ein idealer Plattenkondensator
sei, ihre elektrische Feldstärke in der Einheit MV / m.

Meine Ideen:
Bekannt ist mir aus Wikipedia nun, dass sich ein Mensch an einem "trockenen" Tag auf bis zu 35.000V aufladen kann.
Außerdem bekannt sind C=Q/U und E=F/Q.
Was hat es mit den 2mm Abstand auf sich?
Leider habe ich keinen Plan, wie ich durch die Anwendung der Formeln zur Potentialdifferenz und der el. Feldstärke kommen soll.

Über Hilfe würde ich mich sehr freuen! smile

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

FadingSalvation · Anmeldungsdatum: 21.09.2018 Beiträge: 6

Hallo GvC,
Kannst du das etwas genauer erläutern? Gibt es dazu eine Rechnung oder ist das eine Konstante die ich mir einfach merken kann? Es heißt ja in der Aufgabe "schätzen Sie"..

Eventuell kann ja bei der Sache mit dem Plattenkondensator jemand anders behilflich sein?

benruzzer · Anmeldungsdatum: 02.02.2014 Beiträge: 160

Ich denke der Hinweis mit dem Plattenkondensator soll nur klarstellen, dass der ganze Körper (bzw. Oberfläche) auf dem gleichen Potential liegt. Hätte man aber eigentlich genau so formulieren können Big Laugh

Die Durchschlagsfestigkeit wird meist experimentell bestimmt. Es gibt jedoch auch rechnerische Ansätze. Dabei bin ich für Luft gerade auf das sog. Paschen-Gesetz gestoßen mit dem die Durchschlagsfestigkeit annähernd bestimmt werden kann. Der Hintergrund ist hierbei die Annahme, dass Luft kein idealer Isolator ist, dh. es gibt zwischen den Elektroden freie Ladungsträger. Diese können beispielsweise durch natürliche Radioaktivität entstehen und werden im elektrischen Feld des Aufbaus beschleunigt.
Wenn nun die Spannung zwischen den Elektroden so groß ist, dass die kinetische Energie dieser Ladungsträger die Ionisationsenergie des Dielektrikums übersteigt, können bei der Beschleunigung weitere freie Ladungsträger erzeugt werden. Insgesamt führt das dann zu einem lawinenartigen Anstieg der Leitfähigkeit.

Wie man das jedoch vernünftig schätzen kann weiß ich nicht. Mann könnte ein Gewitter als eine solche Entladung zwischen zwei Plattenkondensatoren annehmen, die Spannung schätzen und dann auf die Durchschlagsfestigkeit von Luft zurückrechnen.