Wieso kann ein Smartphone in der Wanne tödlich enden?
Wenn es am Ladekabel hängt. Die 12V reichen wohl kaum aus, um einen gefährlichen Strom zu erzeugen. Zumal laut Wikipedia im Bad bei Gleichspannung sogar eine Berührungsspannung von 30V erlaubt ist.
https://de.wikipedia.org/wiki/Stromunfall#Zul%C3%A4ssige_Ber%C3%BChrungsspannung
https://www.gesundheitstrends.com/a/health-news/smartphone-badewanne-45387
Selbst wenn ein tödlicher Strom fließen würde: Warum sollte der Gleichstrom us dem ladegerät überhaupt durch den Körper fließen und nicht von + zu - am Ladestecker?
9 Antworten
Die maximale Berührungsspannung liegt bei 50V Wechselspannung und 120V Gleichspannung.
Es kommt darauf an was für ein Ladegerät das ist. Normalerweise ist ein Ladegerät Primär und Sekundärseitig galvanisch getrennt und die Stromstärke begrenzt. Selbst wenn keine Galvanische Trennung vorliegt. Wer Das Prinzip eines Spannungsteilers kennt weiß, dass wenn die Spannung an der Last 5V beträgt die 5V nicht überschritten werden kann egal wie groß oder wie klein die Last ist. Das einzige was passiert ist, dass die Spannung unter Last zusammenbricht, wie es mit jeder anderen Spannungsquelle auch ist, da jede Spannungsquelle einen Innenwiderstand besitzt. 5V bleiben also 5V SEKUNDÄR!
Fällt das Handy ins Wasser ist die größte Gefahr das Akku, es könnte hier zu einen Kurzschluss führen und zu einer Hitzeentwicklung intern im Akku kommen, die es entsprechend schädigen würde.
Einen tödlichen elektrischen Schlag würdest du hier nicht erleiden. Anders ist es, wenn das Handy am Ladegerät angeschlossen ist und es über ein Verlängerungskabel betrieben wird, denn hier liegt 230V 50Hz an (Niederspannung) die dann zu einen elektrischen Schlag führt.
In einen solchen Fall dient der FI unter anderem als Personenschutz. Jedoch sollte er zum einen funktionieren, weshalb sie regelmäßig zu testen sind und zum anderen muss der Fehlerdifferenzstrom passen.
In Neuanlagen sind 30mA Fehlerstromschutzschalter zu verbauen. Auch in älteren Anlagen an denen elektrotechnische Arbeiten durchgeführt werden und somit eine Änderung vorgenommen wird ist ein 30mA FI zu verbauen. Dieser FI löst dann bei einen Fehlerdifferenzstrom von 30mA innerhalb von 400ms aus. Es existieren jedoch noch immer FIs in älteren Haushalten FIs mit einen Fehlerdifferenzstrom von 500mA die würden mit ganz viel Pech in so einen Fall nicht auslösen. Lasst uns rechnen:
Man rechnet bei einer erwachsenen Person mit einen geschätzten Widerstand von 1000 Ohm (nicht Bezogen auf die Situation mit der Badewanne hier kann der Wert etwas abweichen).
I=U/R=230V/1000ohm=230mA
Wir sehen, dass der FI höchstwahrscheinlich nicht auslösen wird weil hier der Fehlerstrom zu klein ist. Daher empfiehlt es sich den FI austauschen zu lassen, wer noch einen 500mA FI zuhause hat. (Die Arbeit darf nur durch eine Elektrotechnischen Fachkraft durchgeführt werden!)
Diese Rechnung gilt für Niederspannung (230V/400V) Eine größere Spannung durchschlägt die Haut wodurch der gesamte Widerstand sinkt. Der größte Widerstand des Körpers stellt die Haut dem Strom entgegen. Unser Blut hingegen ist mit dem Eisengehalt und dem Salzanteil wesentlich leitfähiger. Ist die Haut also nicht mehr da sinkt der Widerstand erheblich und genau das ist der Fall bei Niederspannung (230V/400V)
Bei Kleinspannung (120V Gleichspannung/50V Wechselspannung) Reicht die Spannung nicht aus um die Haut zu durchschlagen. Der Widerstand der Haut liegt dabei irgendwo im Megaohm bereich etwa 20-30MOhm.
Dabei ist zu beachte, dass natürlich auch der Widerstand mit steigender Spannung sinkt.
Ich rechne daher jetzt einfach mal mit einen grob geschätzen Widerstand von 5Megaohm
I=U/R=5V/5000000ohm=0,000001A
Das sind natürlich geschätzte werte aber in etwa diesen Dimensionen bewegen wir uns bei der Kleinspannung. wenn wir bedenken, dass ein Strom von 0,5mA erst zu einen elektrischen Reitz führen kann und ein Strom von 10mA zu Verkrampfungen der Muskulatur führt was 0,0005A und 0,010A entspricht befinden wir uns mit 0,000001A doch recht weit davon entfernt.
Nichts desto trotz. Lass es sein und spiele nicht damit herum. Solange es nur Kleinspannung wie in dem Beispiel ist passiert zunächst nicht viel sobald allerdings die 230V 50Hz aus der Primärseite dazu kommen sieht die Welt schon anders aus!
Das gilt auch für Gleichströme ab 120V. Bei Wechselstrom ist es nur zusätzlich die Frequenz die Gefährlich wird da diese die Haut durchschlägt. Das was bei Wechselspannung zusätzlich gefährlich ist ist die Frequenz und der Menschliche Körper besteht zum einen aus ohmschen Widerständen wie auch aus Komplexen widerständen wie der Kapazität. und der Widerstand einer Kapazität sinkt mit steigender Frequenz:
XC=1/2*Pi*f*C oder eben XC=1/Omega*C Omega ist hierbei die Kreisfrequenz 2*Pi*f
so kann auch bei verhältnismäßig geringen Spannungen ein großer Strom fließen aber nicht nur das, das Risiko eines Kammerflimmerns steigt. Hierbei beginnt das Herz damit zu versuchen den Takt der Wechselspannung zu folgen und 50 mal in der Sekunde schlagen kann das Herz nicht also beginnt es zu zittern man spricht dann vom Herzkammerflimmern.
Bei Gleichströmen ist die größte Gefahr Verkrampfungen der Muskulatur, Verbrennungen, Blutvergiftung bis hin zum Herzstillstand bei noch größeren Strömen und Einwirk dauer.
fließt ein Strom von 20mA würde es bedeuten, dass der Widerstand 11500ohm beträgt. Bei einen Widerstand von 1000 Ohm würde am Körper somit hätten wir im Prinzip eine Reihenschaltung aus 2 Widerständen R1=1000ohm und R2=10500ohm
Es würde demnach eine Spannung an den Menschlichen Körper abfallen von U=R*I=1000*0,02A=20V
Weit unter der zulässigen Berührungsspannung. Diese Spannung reicht nicht um den Widerstand der Haut zu durchdringen also haben wir am menschlichen Körper auch keine 1000 Ohm sondern eben einige Mega Ohm die der Spannung entgegen gestellt wird.
Mit anderen Worten: Es kann gar kein Strom von 0,02A durch den Körper fließen. Der muss schon größer sein, sodass die Berührungsspannung bei 50V liegt ansonsten kriegt die Spannung die Haut gar nicht erst durchdrungen.
Das der Mesch einen kapazitiven Widerstand hat, habe ich tatsächlich noch nie gehört. Da war im Unterricht wohl nicht genug Zeit für.
Demnach wären 20mA AC unbedenktlich. Bei Gleichspannung geht der kapazitive Widerstand aber gegen null. Weshalb ich jetzt nicht verstehe, wieso Gleichspannung bis zu einem höheren Wert unbedenktlich sein soll.
Was ein Kondensator ist weißt du?
Im Prinzip hast du bei einen Kondensator ja 2 Leitfähige Platten und da zwischen ein Dielektrikum, also ein isolierender Stoff. Es kann ein Kunststoff sein, es kann Papier sein, what ever. Das Dielektrikum beeinflusst mit seiner Dielektrizitätszahl die Kapazität des Kondensators.
Wichtig für die Kapazität eines Kondensators sind die Geometrischen Eigenschaften Fläche der Platten A und der Abstand d. Hinzu kommt die elektrische Feldkonstante Ԑ0 und dann eben die Dielektrizitätszahl Ԑr daraus folgt:
C=Ԑ0*Ԑr*A/d
befindet sich Luft zwischen den Platten kann Ԑr weggelassen werden, da Die Dielektrizitätszahl von Luft 1 ist und irgendwas mit 1 Multipliziert ergibt irgendwas. Also kann man sich den schenken.
Wie sieht nun der Menschliche Körper aus. Zum einen einmal haben wir den elektrischen Leiter den wir berühren, dieser ist in der Regel Leitfähig. Dann unsere Haut als Isolator bzw Dielektrikum und in unserem Blut ist Salz gelöst und es befindet sich auch Eisen darin usw. mit anderen Worten unser Blut ist leitfähig. Also haben wir per Definition ein Kondensator.
Genauso ist es ja auch mit Kabel. Wir haben zwei elektrische Leiter die durch eine Isolierung von einander getrennt sind also einen Kondensator.
Jetzt denken wir nochmal kurz nach. ich gehe davon aus, dass dir die Grundlagen ja alle bekannt sind Reihenschaltungsgesetze, Parallelschaltungsgesetze, ohmsches Gesetz usw usw.
Wir haben einmal eine Wechselspannung. Der Widerstand einer Kapazität sinkt mit steigender Frequenz. Bedeutet, es kann bei kleinen Spannung ein großer körperstrom fließen, den wir aber nicht wollen. Die Konsequenz ist also zwangsläufig die Spannung klein zu halten, damit dieser Strom eben nicht fließen kann. also maximale Berührungsspannung 50V.
Bei Gleichspannung geht der Widerstand einer Kapazität gegen unendlich. Also hängt der Strom nur noch vom ohmschen Anteil ab. Es braucht also nun eine größere Spannung um einen gefährlichen Körperstrom fließen zu lassen. Maximale Berührungsspannung also 120V.
Klingt also Plausibel.
Bei Gleichspannung geht der Widerstand einer Kapazität gegen unendlich.
Achso, ja klar: 1/0 = nicht definiert.
Praktisch ist der Widerstand im weiteren Verlauf tatsächlich unendlich. Solange die Spannung es jedenfalls nicht übertreibt und den Kondensator durchschlägt.
Beginnt aber bei null, bis der Kondensator geladen ist. Das muss mich kurz verwirrt haben.
Wenn nun also das Innere des Körpers von zwei Dielektrika umgeben ist, dann sollte bis 5Tau zumindest im Inneren ein Strom fließen. Wahrscheinlich ist der nicht relevant. Beim Wechselstrom sollte der Strom hier auch erstmal aus hin-und herschwingenden Ladungsträgern im inneren des Körpers bestehen. Halt bis die Spannung zu hoch wird und die Haut durchschlägt.
Mit fehlt zwar ein bisschen die Nähe zur Praxis, doch habe ich es ja irgendwie zum Staatlich geprüften Techniker geschafft :D.
Aber halt, Moment. Wenn 20mA theoretisch garnicht fließen können, wieso ist dann die Loslasschwelle mit 15mA angegeben? Also irgendwo ist da noch der Fehlerteufel versteckt.
Kann ja möglich sein wenn die entsprechende Spannung am Körper abfällt. Das tut sie bei 230V aber ja nicht.
Wenn wir schon bei Praxis sind ist der tatsächliche widerstand eines kondensators auch nicht unendlich sondern einfach nur extrem hoch. Somit fließt immer ein sehr kleiner Strom. Man spricht von Leckströme.
Die Ausgangsspannung des Ladegerätes sind nur 5 Volt. Die Gefahr besteht wenn das Ladegerät nicht galvanisch getrennt arbeitet oder im Fehlerfall die Netztrennung versagt. Gegen Erde kann hier eine deutlich höhere Spannung anliegen bzw. volle 230 Volt Netzspannung.
Speziell Billig (China) Netzteile sind hier mit Vorsicht zu behandeln.
Grundsätzlich sollte kein Gerät im Wasser verwendet werden das an Netzspannung angeschlossen wird. Egal ob direkt oder über ein Netzteil.
Zur Verwendung von Geräten im Wasser gibt es höhere Anforderungen auf die Bauart der Geräte. z.B. Trafos für Schwimmbadbeleuchtung.
indirekt... meine kleine schwester hat vor jahren mal den ipod meiner besten freundin gekillt, den sie sich von mir dann ungefragt geliehen hatte....
das hätte, wenn ich die nicki nicht zurück gehalten hätte, tödlich enden können...
wo hast du das mit der todesfalle smartphone eigendlich her?
lg, anna
Na von da, wo ich es verlinkt habe :D https://www.gesundheitstrends.com/a/health-news/smartphone-badewanne-45387
Gelesen hatte ich es aber schonmal woanders. Habe mich nur daran erinnert und diese Seite gefunden.
diese seite hat mir einen sehr reißerischen charakter. ähnlich wie die bekannte zeitung mit dem roten quadrat und den vier buchstaben, die sich so ähnlich lesen wie blöd...
wie auch immer, in jener zeitung war mal ein bericht von einer jungen frau, die in der dusche einen tödlichen stromschalg erlitt, weil eine der schrauben, mit der der haltegriff in der dusche befetigt war, ein kabel getroffen hatte, was da nicht hingehört.
bei näheren recherchen fanden wir heraus, dass die junge frau ein mann mittleren alters war, der nicht starb, sondern sprichwörtlich mit dem schock davon kam. das macht die sache nicht weniger schlimm, es liest sich eben nicht so reißerrisch.
selbst WENN der artikel der warheit entspricht, dann stellen sich hier einige fragen. unter anderem die, wo sich die steckdose befand, wo die junge dame ihr gerät eingesteckt hatte. denn immerhin sind 60 cm um die badewanne herum keine steckdosen erlaubt.
würde mich also nicht wundern, wenn nicht das smartphone, sondern eine in die badewanne gefallene mehrfachsteckerleiste, in der das ladegerät steckte für den zwischenfall verantwortlich war.
dennoch kann ich nur raten, wenn smartphone in der badewanne, dann bitte nicht dabei auch noch auflden. schon alleine, weil durch die freiliegende ladebuchse auch wasser ins gerät eindringen kann.
übrigens. selbst wenn die dame ein ultralnanges ladekabel verwendet hat, kann es, wenn auch unwahrscheinlich, durch einen defekt am ladegerät dazu gekommen sein, dass 230 volt auf dem stecker am handy anlagen.
lg, anna
Nein, das Ladegerät muss nicht defekt sein.
Zitat:
Auch billige Ladegeräte aus dem Internet können Stromschläge auslösen. Achten Sie daher darauf auf die Kennzeichnung "CE", die der europäischen Norm entspricht.
Zitatende.
Wenn man nun ein Ladegerät kauft welches nicht der europäischen Norm entspricht, kann es schon sein, dass die Sekundärwicklung nicht galvanisch getrennt ist (Spartrafo).
Wenn keine galvanische Trennung vorliegt, fließt auch ein Fehlerstrom gegen Erde ab.
Tödlich ist nicht die Spannung, sondern der Strom. Ich kann 2 Pole einer Spannungsquelle anfassen an der 1 Mio Volt anliegt, wenn der Strom aus dieser Quelle auf wenige µA begrenzt ist geschieht mir nix. Fazit, tödlich ist nur der Strom und bekanntlicher Weise ist ein Strom ab 50 mA sehr gefährlich. Da die Dauer der Stromeinwirkung auch eine wesentliche Rolle spielt, können auch Ströme ab 30 mA tödlich sein.
http://elektro-wissen.de/Tipps/Wirkung-des-elektrischen-Stroms-auf-den-Menschen.php
schön zu sehen, ab einer Einwirkungsdauer von 10 sek ist auch schon ein Strom ab ca. 12 mA gefährlich.
Man sagt ja, eine Spannung bis 50 V ist ungefährlich (Schutzkleinspannung).
Ja, stimmt ja auch soweit, wenn wir trocken sind und unser Körperwiderstand im ungünstigsten Fall 1.000 Ohm beträgt. Wenn ich ein Maler bin und den ganzen Tag tapeziere und den ganzen Tag Kleister an den Händen habe, dann wird der Körperwiderstand sehr wohl unter 1 kOhm sein und dann fließen bei 50 V eben nicht nur 50 mA sondern wesentlich mehr.
Wenn ich nun in einer Badewanne liege, Wasser überall an meinen Körper, Wasser am Trommelfell, Wasser in der Nase, Wasser am Arsch, jetzt müssen wir spekulieren, aber wie groß ist jetzt der Körperwiderstand ?
Auch hier können 5 V jetzt tödlich sein.
Ob wir einen Stromschlag mit 30 mA überleben ist kein Regelfall. Jeder Mensch reagiert anders und der Gesundheitszustand des Herzkreislaufsystems spielt auch noch eine Rolle !
.... und deshalb wäre ich für ein Selbstversuch nicht bereit, auch nicht mit einen vorhandenen FI 😛
Die Grafik gilt für Wechselströme. Ich habe etwas vergleichbares für Gleichströme nicht finden können.
Die Loslassschwelle war ja irgendwie bei 10mA. Da dachte ich mir im Nachhinein so: "ah, okay. völlig unmöglich isses nicht."
Da müsste die Wanne aber selbst aus leitenden Material bestehen oder nicht? Moderne Wannen sind doch aus irgendnem Kunststoff. Da würde ich als Strom doch lieber den Weg zurück durch die Leitung gehen. Gut, kann sein das die was blechernes im Bad stehen hatten.
Was ich mir bei den Berührungsspannungen noch dachte: Wie will man das denn im Haushalt die maximal erlaubten Spannungen sicherstellen? Wenn mein Fön einen Körperschluss hat und ich da anfasse dann bekomme ich doch trotzdem meine 230V.
Da müsste die Wanne aber selbst aus leitenden Material bestehen oder nicht?
nein, aber eine Kunststoffwanne hat sehr oft noch einen Traps aus Metall ... und dieser muss mit einen 6mm,² geerdet werden.
Wie will man das denn im Haushalt die maximal erlaubten Spannungen sicherstellen?
Schutzklasse 3 - Schutzkleinspannung
bestes Beispiel ist die Spielzeugeisenbahn oder Carrerabahn.
Der Spielzeugtrafo hat nicht nur eine Schutzkleinspannung, sondern er ist auch spannungsweich, soll heißen, legt ein Kind beim spielen einen metallischen Gegenstand auf die Schienen, ist das ein Kurzschluss und die Spannung bricht sofort auf 0V zusammen.
Ganz im Gegensatz zum Schweißtrafo, dieser ist Spannungshart, mit anderen Worten kurzschlussfest. Dieser muss ja stabil bleiben, wenn ich mit der Elektrode kurzzeitig einen Kurzschluss produziere um einen Lichtbogen zu ziehen.
Dachte mir im Nachinein auch so, dass Berührungsspannung ja nicht bedeuitet, dass sie überall eingehalten wird. Bedeutet nur, dass man die theoretisch anfassen kann.
Dachte mir im Nachinein auch so, dass Berührungsspannung ja nicht bedeuitet, dass sie überall eingehalten wird. Bedeutet nur, dass man die theoretisch anfassen kann.
ja, mit trocknen Händen .... oder besser gar nicht 😉
ich hatte das schon, dass kunden allen erntes fragten, ob sie wenn ein fi schalter vorhanden ist, den föhn in der badewanne nutzen könnten.
ich sage dann immer "sie fahren ja auch nicht mit ihrem auto gegen die bäume, weil es einen airbag hat"
lg, anna
"sie fahren ja auch nicht mit ihrem auto gegen die bäume, weil es einen airbag hat"
der ist echt klasse, den merke ich mir ... mir fehlten manchmal die richtigen Worte und ich argumentierte mit "schwaches Herz" oder "Herzfehler".
da bekommt man dann Antworten wie "ich bin ja gesund"
das mit dem Airbag ist echt ein klasse Vergleich 👍
das steht nichts zu den Details. Potentialfreie 5V aus einem nicht defekten Ladegerät sind unkritisch.
Entweder kam die Steckdose mit hinterher, oder das Ladegerät war defekt.
Bei neueren Installationen ist inzwischen ein FI Pflicht. Der schützt dann selbst vor dem Föhn in der Wanne.
Was mir früher nie aufgefallen ist: Laut dieser Grafik für gefährliche Ströme, gibt es einen kleinen Bereich in der RCD Auslösekennlinie, wo eien unendliche einwirkdauer möglich ist. Wobei man da sicher echt extrem viel Pech haben muss.
http://elektro-wissen.de/Tipps/Wirkung-des-elektrischen-Stroms-auf-den-Menschen.php
klar, und FIs können auch kaputt gehen. Auf jeden Fall bringen die ein erhebliches Plus an Sicherheit.
Angenehm machen die einen Stromschlag trotzdem nicht. Auch ein schöner, kräftiger 10km Hütezaun ist so ausgelegt, dass der Schlag zu kurz ist um Kammerflimmern auszulösen. Eine angenehme Erfahrung ist der damit trotzdem nicht.
Was mir erst vorhin bewusst wurde: Wenn der Fehlerstrom bei 20mA liegt, kann kann ich Pech haben und der RCD löst einfach nie aus.
Gibt es diese Grafik der Körperströme auch irgendwo für Gleichströme?