Stromdurchfluß bei merbeinigen Objekten

Wissenschaft Naturwissenschaften allgemein
#1

Hi Kenner,

es heißt, man solle sich bei Gewitter auf den Boden kauern, aber nicht legen, da sonst ein etwa im Boden einschlagender Blitz durch den Körper fließen könne (Potentialgefälle, wenn Einschlagstelle nahe der verlängerten Achse des Liegenden ist). Durch jenes Phänomen stürben auch oft Weidetiere, selbst wenn sie von der Einschlagstelle weiter weg waren. Soweit leuchtet das auch noch ein.

Aber warum merken dann Vögel nichts, wenn sie auf einer unter Spannung stehenden Leitung sitzen? Gut, daß sie nicht gleich gebraten herunterfallen, mag man vielleicht noch den viel niedrigeren Strom- und Spannungswerten zuschreiben. Gänzlich unbemerkt sollte der Effekt hier aber auch nicht bleiben.

Außerdem: Was empfände ein Mensch, der an einer 380 kV-Leitung hängt? Da waren doch auch noch andere Effekte, die daraus ein unerquickliches Erlebnis machen?!?

Es dankt und grüßt
Da R o b.

#2

Hallo,
ein Strom durch einen elektrischen Widerstand erzeugt einen Spannungsabfall, der der Größe des Widerstands und dem Strom proportional ist (U=I*R).
Erde hat einen relativ hohen Widerstand und der Blitz erzeugt einen ziemlich hohen Strom. Daraus folgt, daß die entstehende Spannung auf der Differenz von ca. 2m (Körpergröße) hoch genug sein kann, um einen Menschen oder auch ein Tier zu töten.
Der Draht der Hochspannungsleitung hat einen äußerst kleinen Widerstand (ist ja auch beabsichtigt, sonst wären die Verluste in der Leitung viel zu groß), zudem noch einen viel geringeren Strom als ein Blitz. Dementsprechend ist der Spannungsabfall, der zwischen den Füßen des Vogels (Entfernung ca. 10cm; Widerstand ist proportional zur Länge dieser Strecke) äußerst gering. Das bewirkt, daß der Vogel nur ein leichtes Kribbeln verspürt, aber nicht gleich tot vom Mast fällt.
Ein Mensch, der sich z.B. mit beiden Armen an eine Leitung hängen würde, hätte eine größere ‚Spannweite‘ und damit einen größeren Widerstand/Spannungsabfall, aber tödlich ist das auch noch lange nicht. Erst, wenn er beim Runterklettern in die Nähe der Isolatoren kommt und der Abstand zum (geerdeten) Mast zu klein wird, kommt es zu einem Überschlagblitz zwischen seinen Füßen und dem Mast, der den Menschen dann mit ziemlicher Sicherheit umbringt. Wenn es nicht der nachfolgende Sturz vollendet…

Axel

#3

Durch jenes Phänomen stürben auch oft Weidetiere…

Tun sie, ja. Man nennt es Schrittspannung. Zwischen den Füßen des Brätlings gibt es eine große Potentialdifferenz. Die reicht aus, um so ziemlich alles aus den Latschen zu werfen.

Aber warum merken dann Vögel nichts, wenn sie auf einer
unter Spannung stehenden Leitung sitzen?

Zwischen ihren Füßchen gibt es keine Spannung. Das Potential der Leitung gegen die Erde ist zwar gigantisch hoch, aber die Potentialdifferenz von einem Fuß zum anderen ist null. Naja, vielleicht reden wir bei diesen wenigen Zentimetern über einen Spannungsabfall im Mikrovoltbereich, vermutlich ist es aber noch weniger.
Nicht eine absolute Spannung läßt einen Strom fließen, sondern die leitende Verbindung zwischen den zwei Punkten einer Potentialdifferenz.

Gruß!
Tino

#4

Auch @Tino: merci!
Hallo Axel, hallo Tino,

danke Euch beiden für die schnelle Lösung! Scheint mir einleuchtend zu sein, was Ihr da ausgeführt habt.

Ich fasse zusammen:
Durch den flächigen Leiter (Erde) für eine punktförmige Spannungsspeisung (Einschlagstelle) ergibt sich ein mit dem Quadrat der Entfernung zur Einschlagstelle steigender „Leitungsquerschnitt“, was das Potentialgefälle verursacht.
Als weitere Faktoren sind die höheren Strom- und Spannungswerte beim Blitz, wie auch der wesentlich bessere relative Leitwert gegenüber dem Objekt (Kuh, Mensch, Vogel) zu berücksichtigen.

Es dankt und grüßt ;o)
Da R o b.