{"id":10127,"date":"2022-10-20T07:57:02","date_gmt":"2022-10-20T05:57:02","guid":{"rendered":"https:\/\/dctb.de\/?p=10127"},"modified":"2025-08-23T14:21:43","modified_gmt":"2025-08-23T12:21:43","slug":"schutz-vor-elektrischer-spannung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dctb.de\/en\/2022\/10\/20\/schutz-vor-elektrischer-spannung\/","title":{"rendered":"Schutz vor elektrischer Spannung"},"content":{"rendered":"
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by Jan Frederik Bruns<\/em><\/p>

Dieser Studienhelfer besch\u00e4ftigt sich mit dem Thema Spannung. Elektrische Spannung l\u00e4sst sich gut mit dem Faradayschen K\u00e4\ufb01g oder mit Hochspannungslaboren veranschaulichen.<\/p>

Faradayscher K\u00e4fig<\/strong>
Der Faradaysche K\u00e4\ufb01g ist eine komplett verschlossene H\u00fclle aus einem metallischen Leiter, welcher entweder zum Schutz von innen vor au\u00dfen oder von au\u00dfen vor innen wirkt. Das Verschwinden des elektrischen Feldes innerhalb der H\u00fclle wurde allerdings bereits von Benjamin Franklin ein Jahrhundert vor Faraday, entdeckt. Konkret bedeutet dies, dass wenn ein Blitz in ein Auto oder Flugzeug einschl\u00e4gt, der Faradaysche Effekt den Innenraum vor dem Blitzeinschlag sch\u00fctzt. Im Auto ist man sicher, jedoch sollte man nicht die Arme aus den Fenster\u00f6ffnungen strecken.<\/p>

Wirkweise Faraydayscher K\u00e4fig<\/strong>
Bei zeitlich ver\u00e4nderten elektrischen Vorg\u00e4ngen zeigt der K\u00e4\ufb01g einen Abschirmwirkung. Bei statischen oder sich langsam ver\u00e4ndernden Feldern wie das Erdmagnetfeld tritt diese Abschirmwirkung nicht zutage. Das Wirkprinzip des K\u00e4\ufb01gs ist die elektromagnetische Induktion, auch In\ufb02uenz genannt.<\/p>

Praktischer Nutzen<\/strong>
Faradaysche K\u00e4\ufb01ge werden beispielsweise bei Rettungsbaken genutzt. Rettungsbaken sind Gitterk\u00e4\ufb01ge auf hohen Pfosten, in denen man bei Seenot (z.B. bei au\ufb02aufender Flut im Watt) vor dem Wasser Schutz \ufb01nden kann. Die Bake sch\u00fctzt gleichzeitig nicht nur vor dem Wasser, sondern durch den Metallk\u00e4\ufb01g auch vor Blitzeinschlag. Rettungsbaken sind an der deutschen Nordseek\u00fcste vor Cuxhaven zu \ufb01nden und in Seekarten eingezeichnet. In Hochspannungslaboren wird das umgekehrte Prinzip angewendet: Das \u00c4u\u00dfere, welches sich au\u00dferhalb des Metallk\u00e4\ufb01g be\ufb01ndet und was es zu sch\u00fctzen gilt, wird vor den Hochspannungen im Inneren (der Hochspannungsexperimente) gesch\u00fctzt.
Faradaysche K\u00e4\ufb01ge k\u00f6nnen jedoch auch zum Problem werden. Als Beispiel sei genannt, dass die Deutsche Bahn Schwierigkeiten beim Handyempfang in den Z\u00fcgen aufgrund metallbedampfter Scheiben hat. Diese bilden zusammen mit dem Waggon einen gut abgeschirmten Faradayschen K\u00e4\ufb01g, so dass \u00fcber Mobilfunk Repeater der Handyempfang verst\u00e4rkt werden muss. An einer L\u00f6sung f\u00fcr die Scheiben wird gearbeitet.<\/p>

Die Person Faraday<\/strong>
Michael Faraday lebte von 1791 bis 1876. Er war englischer Naturforscher und entdeckte die elektromagnetische Induktion, womit er den Grundstein f\u00fcr die Herausbildung der Elektroindustrie bildete. Elektromagnetische Induktion bedeutet, dass durch Bewegung von Magneten eine elektrische Spannung erzeugt wird. Technische Anwendungen der elektromagnetischen Induktion zeigen sich in Mikrophonen, RFID Tags, Induktionsgebern (Drehzahlsensor im KFZ), Transformatoren sowie in Linearbeschleunigern.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t