Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Harmlose Stromschläge erzeugen?


von Tom19 (Gast)


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Manche kennen vielleicht diese Party Spielzeuge wo beispielsweise vier 
Personen rechtzeitig den Knopf drücken müssen, der langsamste bekommt 
dann einen Stromschlag verpasst.
Könnt ihr unter dem Namen "Lightning Reaction Reloaded" finden.
Im Grunde tut da nichts weh, ist nur ein intensives kribbeln, ist mehr 
Kopfkino und der Schreck ;D

Ich habe mitbekommen das es ein sensibles Thema ist weil manche Deppen 
gefährliche Elektroschockgeräte bauen wollen. Davon distanziere ich 
mich!

Also ich will dieses Art von Spielzeug nachbauen, ich will dabei mit 2-3 
AAA Batterien arbeiten, ich denke da dürfte auch bei Fehlern nicht groß 
was passieren.
Außerdem werden damit nur Erwachsene spielen.

Die Frage ist, welche Spannungen und Ströme können erschrecken ohne aber 
irgendwie gefährlich zu werden, selbst bei mehrmaliger Anwendung während 
des Spiels und wie erzeuge ich sie mit kleinen Schaltungen am besten?

von Falk B. (falk)


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@ Tom19 (Gast)

>Die Frage ist, welche Spannungen und Ströme können erschrecken ohne aber
>irgendwie gefährlich zu werden, selbst bei mehrmaliger Anwendung während
>des Spiels

Ich würde mal unter 120V bleiben.

> und wie erzeuge ich sie mit kleinen Schaltungen am besten?

NE555, kleiner HV-MOSFET dahinter und ne Spule. Das ist eine 
Minizündspule. den Ausgang mit einer 120V Suppressordiode begrenzen. 
Pulsfrequenz vielleicht 10-20Hz, Pulsbreite ein paar Dutzend us, je nach 
Spule. Das Ganze ist ein einfachster Step-Up Wandler.

von Gerd (Gast)


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Und den Strom begrenzen, zB. hiernach:
http://www.hobby-bastelecke.de/bilder/elektro/strom.gif

ab 10mA Körperstrom wirds nämlich langsam gefährlich.

von Falk B. (falk)


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@ Gerd (Gast)

>http://www.hobby-bastelecke.de/bilder/elektro/strom.gif

Hier geht es um 50 Hz Wechselstrom, keine DC Pulse.

von Martin S. (led_martin)


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Meine Idee dazu:

Die Gefährlichkeit wird auch reduziert, wenn der Strom nicht durch den 
ganzen Körper fließen kann, also 2 Elektroden, die so gestaltet sind, 
daß man sie mit einer Hand anfasst, und bei der Erzeugung der Spannung 
darauf achten, daß die Spannung gegen Erde isoliert ist, also einen gut 
isolierten Trofo verwenden. So wird ein Stromfluss gegen Erde 
verhindert, der übers Herz fließen könnte.

Mit freundlichem Gruß - Martin

von einGast (Gast)


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Tom19 schrieb:
> Also ich will dieses Art von Spielzeug nachbauen, ich will dabei mit 2-3
> AAA Batterien arbeiten, ich denke da dürfte auch bei Fehlern nicht groß
> was passieren.

Also ich habe mir schon einmal einen Trafo + Kaskade für einen 
Geigerzähler gebaut. Trafo wurde mittels Rechteck aus den 3xAAA 
gespeist. Da kamen max. 1200V raus und man konnte >1µF aufladen. Peng 
:-)
--> nur weils 3xAAA sind, muss es nicht ungefährlich sein.

Ich würde aber etwas ähnliches verwenden. Einen Trafo mit Kaskade 
hinterher mit z.B. 100-200V, noch so 1Meg in Serie und einen Kondensator 
mit einigen 100pF bis weinign nF dahinter. Wieviele pF oder V man 
braucht, dass man einen Schlag spürt, müsste man probieren. Ich würde 
mit 100pF 100V anfangen.

Die Kaskade würde ich so auslegen, dass da nicht mehr als ein paar 100µA 
Kurzschlussstrom rauskommen können, dann ist das schon einmal 
ungefährlich (auch dann, wenn der Widerstand versagt). Solange der 
Kondensator ausreichend klein ist, sollte das passen.

von Udo S. (urschmitt)


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Ich würde sowohl die Spannung, als auch die Ladung und den max. Strom 
begrenzen.
Bei der Spannung würde ich bei 50V anfangen zu testen. Beim Strom liegt 
die Wahrnehmungsschwelle meines Wissens bei 1mA also bei 2-3 mA 
anfangen. Ladung, weiss ich jetzt nicht.

Ich würde die Schaltung so aufbauen, daß ein Kondensator mit einem 
kleinen Strom <0,1mA geladen wird, und der über einen Widerstand den den 
max. Strom begrenzt zu den Kontakten geschaltet wird.

von Gerd (Gast)


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Stimmt, hatte ich überlesen.
Trotzdessen: 120 VDC ohne Strombegrenzung anzufassen wäre mir
persönlich ungeheuer. ;-)
Gleichstrom ist ja nicht ungefährlich, so reicht ein 9V Block ja schon 
zum Exitus.

von Harald W. (wilhelms)


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Tom19 schrieb:

> Im Grunde tut da nichts weh, ist nur ein intensives kribbeln, ist mehr
> Kopfkino und der Schreck ;D
>
> Ich habe mitbekommen das es ein sensibles Thema ist weil manche Deppen
> gefährliche Elektroschockgeräte bauen wollen. Davon distanziere ich
> mich!

Ein Stromschlag, der von den meisten Menschen als harmlos eingestuft
wird, kann z.B. für Menschen mit Herzschrittmachern lebensgefährlich
sein. Deshalb wäre ich mit solchen Spielchen vorsichtig. Ausserdem
kann bei Fehlern im Aufbau einer Schaltung des Spannungsimpuls um
ein Vielfaches stärker sein als ursprünglich beabsichtigt.
Gruss
Harald

von J. T. (chaoskind)


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Trägt eigentlich eine Spule von sagen wir 1H die auf 1A geladen ist, 
eigentlich die selbe Energie, wie ein Kondensator von 1F der auf ein 1V 
geladen ist?

von MaWin (Gast)


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Tom19 schrieb:
> Die Frage ist, welche Spannungen und Ströme können erschrecken ohne aber
> irgendwie gefährlich zu werden,

Es gibt keine harmlosen StromSCHLÄGE. Denn wenn der Strom ausreichend 
ist, eine Muskelzuckung auszulösen, ist er auch ausreichend, das Herz 
auszuknipsen. Nicht alle Menschen haben gleich widerstandsfähige Herzen.

Trotzdem gibt es die recht heftigen Weidezaungeräte, und hat schon jeder 
beim Ausziehen eines Pullovers die Funken gesehen.

Es gibt einen Maximalwert für den Berührstrom von 0.5mA, das ist das 
Kribbeln das man manchmal beim Berühren einer Alufrontplatte eines 
HiFi-Geräts verspürt. Kaum als SCHLAG zu bezeichznen aber das Maximum 
was durch den Menschen gesetzlich zulässig ist.

Bei kurzen Impulsen muss gewährleistet sein, daß der Impuls niemals 
länger dauert, auch wenn Bauteile kaputt gehen. Die grob fahrlässigen 
Vorschläge von weiter oben sind also haftungsrechtlich lebensgefährlich.

Liegt der Strom unter 2mA, die Energie unter 0.35J und die Spannung 
unter 15kV bei Kapazitäten bis 45mColoumb, ist es zulässig, aber dann 
darf sich nicht noch zusätzlich das ganze Gerät aufladen können, 
beispielsweise durch Ladungsanlammung auf der Plastikoberfläche.

von Tom19 (Gast)


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Hmm, ich will natürlich kein Risiko eingehen.
Was ist mit Piezo-Zündelementen? Wie man sie z.B. aus Feuerzeugen kennt.
Wird dann zwar mechanisch ausgelöst. Aber es sollte doch sicher sein 
oder?
Da kann ja durch Fehler nicht mehr Elektrizität fließen als mechanisch 
einmal ausgelöst?

von Martin S. (led_martin)


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Hallo,

vielleicht wäre ja ein Vibrations-Motor im Handgriff eine ungefährliche 
Alternative, für einen Schreck kann Sowas durchaus sorgen.

Von Batteriebetrieb auf Ungefährlichkeit zu schließen ist ein 
gefährlicher Irrtum, da schließe ich mich  einGast (Gast) an. Wenn man's 
drauf anlegt, reicht die Energie aus 3 AAA Zellen sicher für ein paar 
Dutzend tödliche Stromschläge. Man denke nur an die 
Selbsverteidigungs-Elektroschocker, da ist, bei einigen Modellen, auch 
'nur' ein 9V-Block drin. Diese Elektroschocker halte ich für sehr 
fragwürdig, da die Gefährlichkeit, in einer konkreten Situation, kaum 
einzuschätzen ist.

Mit freundlichem Gruß - Martin

von Gerd (Gast)


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Es kommt ja nicht auf die Energiemenge an, sondern wo und wie sie wirkt.
So kann ich jemandem mit einem Messer bei gleichem
Energieaufwand viel schwerer verletzen, als mit einem Hüpfball.

Und das Problem mit der Risikoschwelle ist, dass die auf das untere Ende
spezifiziert ist und nicht auf den Durchschnitt.
Sprich Leute mit Herzfehlern oder Schrittmachern müssen ja auch 
geschützt
werden.
Spielst du nur mit kerngesunden Erwachsenen, kannst du auch ein 
Elektrozaun
Vorschaltgerät nehmen, ohne Todesfälle befürchten zu müssen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Ich habe einen Marderschreck ins Auto eingebaut und natürlich die 
Wirksamkeit an mir selbst getestet (man will die Viecher ja nicht 
unnötig quälen): es wundert mich nicht, dass der Marder jetzt wegbleibt. 
Da sind ca. 200V in einem 1nF Kondensator, der über einen sehr 
hochohmigen Widerstand geladen wird. Die im Kondensator steckende 
Energie reicht dem Marder für ein nachhaltiges Erlebnis...
Und so ähnlich würde ich das hier auch machen: die Energie über die 
Ladungsmenge begrenzen.

: Bearbeitet durch Moderator
von J. T. (chaoskind)


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Wobei die Begrenzung der Ladungsmenge aber nicht vom (Lade)Vorwiderstand 
abhängt, sondern nur von der Kapazität des Kondensators. Mit dem 
Widerstand dauerts halt nur länger, bis die Kapazität x auf die 
Energie/Ladungsmenge y geladen ist.

von Falk B. (falk)


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@ Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite

>Und so ähnlich würde ich das hier auch machen: die Energie über die
>Ladungsmenge begrenzen.

Oder den Ladestrom der Spule

von Rainer U. (r-u)


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Nimm lieber ein fertiges TENS-Gerät - da sollte man davon ausgehen 
können, dass es nicht gefährlich wird.

von Joachim B. (jar)


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Tom19 schrieb:
> Die Frage ist, welche Spannungen und Ströme können erschrecken ohne aber
> irgendwie gefährlich zu werden,

es kann keine pauschale Antwort geben, Leute mit Herzprobleme können 
u.U. schon Schaden nehmen wo andere noch nix spüren, von daher würde ich 
von derlei Geräten abraten.


Der Gag ist auch weg wenn du vorher fragst und ungefragt kannst du nie 
sicher sein ob dein Gegenüber nicht eine Vorgeschichte hat die 
verschwiegen wurde.

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Lothar Miller schrieb:
> Ich habe einen Marderschreck ins Auto eingebaut und natürlich die
> Wirksamkeit an mir selbst getestet

Das nenne ich wirklich einen heroischen Selbstversuch - Respekt, 
Respekt.

Eine elektronische Fliegenklatsche a là :
https://www.reichelt.de/Tiervertreiber/OL-TS-103/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=143510&GROUPID=5399&artnr=OL+TS+103

für 3,95 Euro sollte alle notwendigen Bauteile enthalten...

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Matthias Sch. schrieb:
> Das nenne ich wirklich einen heroischen Selbstversuch - Respekt,
> Respekt.
Halb so schlimm, wenn man drauf vorbereitet ist... ;-)

von b35 (Gast)


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MaWin schrieb:
> Liegt der Strom unter 2mA, die Energie unter 0.35J und die Spannung
> unter 15kV bei Kapazitäten bis 45mColoumb, ist es zulässig,

Energie < 0.35J stimme ich zu, aber
Ladung < 50uC
Quelle: z. B. TRBS 2153, Anhang C, Ausgabe 2009

Woher sind die 15kV und 2mA?

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