Misverstand: Van hoogspanning ga je dood

Op deze blog is het zo langzamerhand een running gag: laat de woorden kameel en dromedaris vallen en hele menigten houden vol dat er geen verschil is, dat het geen verschil maakt, dat het verschil niet ter zake doet of onbelangrijk is en dat er dus kamelen leefden in het Nabije Oosten. Jona’s halfslachtige poging dit te vermijden door het over één- en tweebulters te hebben haalde niets uit, want zo snel laten mensen zich hun lievelingsspeeltjes niet afpakken!

Wat hier werkelijk speelt is een kloof tussen wetenschapstaal en dagelijks taalgebruik. Die is verantwoordelijk voor allerlei misverstanden. Vandaag wil ik dat illustreren – ik ben al eens gekapitteld om mijn gewoonte een vergelijking te trekken met dit vak, dus doe ik het nog een keer – met een voorbeeld uit de natuurkunde: spanning versus stroom.

We kennen ze allemaal:

Transformatorhuisje

Ze zijn goed beveiligd en terecht, want ze zijn inderdaad levensgevaarlijk. Geen misverstand, u wordt gebarbecued  als u twee breinaalden in een stopcontact steekt. Alleen komt dat niet door de spanning van 220 volt, althans niet direct. Dat is maar gelukkig ook, want anders zouden wij mensen niet veilig over de aardbodem kunnen rondlopen. Wie rechtop staat op de grond ondervindt namelijk een elektrische spanning die overeenkomt met zijn/haar lengte in cm. Dus als u 1 m 90 lang bent staat er over u naar schatting een spanningsverschil van ongeveer 190 volt. En dat is geen enkel probleem voor u. Natuurkundigen zijn dol op grafieken en deze geeft het verband aan tussen hoogte en aardelektrisch veld.

Potentiaalverschil per hoogtemeter

Links onderin kunt u zien dat mijn schatting niet erg maar voldoende nauwkeurig is.

Sterker nog, mensen kunnen veel hogere elektrische spanningen verdragen dan van een elektrische stoel, in de juiste omstandigheden. Laat ik beginnen met dit plaatje.

Let op het haar. Dat heeft enige empirische basis, maar helaas is de werkelijkheid niet zo spectaculair. Al leerde enig googelen mij dat ook hier technische vooruitgang is geboekt.

Toen ik er op eentje stond gingen er maar een stuk of twintig omhoog, zo’n 35 jaar geleden. Hier kunt u meer lezen over de vandegraafgenerator. Punt is dat het apparaat gemakkelijk enkele tienduizenden volts kan opwekken. Toch ondervinden de proefpersonen net zo min enige last als u tijdens uw dagelijkse wandeling.

De elektriseermachine van Van Marum (Teylersmuseum, Haarlem) bereikte een spanning van 330.000 volt.

De verklaring is heel eenvoudig. Elektrische spanning is geen voldoende voorwaarde om elektrisch geroosterd te worden, zij het wel een noodzakelijke. De voldoende voorwaarde is elektrische stroom. Die bestaat uit, het woord zegt het al, zich verplaatsende elektrisch geladen deeltjes. Zijn er daar teveel van dan loopt u een hoog risico om te overlijden. Alleen zijn die er meestal niet. Ze zijn er wel bij bliksem, omdat lichtflitsen gepaard gaan met enorme hoeveelheden geladen deeltjes. Die wilt u niet door u heen hebben. Om dezelfde reden staat een vandergraafgenerator altijd een eindje boven de grond. Dat voorkomt dat geladen deeltjes gaan stromen en waarborgt aldus de veiligheid. En in normale omstandigheden, zoals tijdens uw dagelijkse wandeling, bevat de atmosfeer er minimale hoeveelheden van.

Het is dus niet het voltage waar we bang voor zouden moeten zijn, maar de elektrische stroomsterkte. Die vertelt hoeveel elektrische lading er per seconde een punt passeert, zoals uw hart tijdens een blikseminslag of bij aanraking van schrikkeldraad. Dit cruciale orgaan kan de elektrische spanning wel verdragen, maar niet de elektrische stroom.

Maar ja, dagelijks en wetenschappelijk taalgebruik verschillen. Dus zullen normale mensen nog wel een tijdje bang blijven voor hoge voltages, ook als dat strikt genomen niet nodig is. Het maakt zo vaak helemaal niet uit of we het over spanning of over stroom hebben. We blijven in het dagelijkse taalgebruik nog wel een tijdje doodgaan aan een te hoog voltage, net zoals er 2000 jaar geleden kamelen waren in het Nabije Oosten.

[Op mijn uitnodiging om met enkele gastbijdragen dit tot een coronavrije ontmoetingsplaats te maken, ging ook Frank Buisman in. Zijn vierde bijdrage alweer.

Dank! Meer gastbijdragen zijn welkom.]

18 gedachtes over “Misverstand: Van hoogspanning ga je dood

    1. A. Minis

      Ja, nou, Frans! lekker pittige muziek. Is De Graaf de naam van de band? In de rechterbovenhoek zag ik een foto van Peter Kingsley.

      1. JB

        De band heet Van der Graaf Generator, bestond van 1967 tot 1978 en is sinds 2005 opnieuw actief.

  1. Wat een behaagziek sensationalistisch gebabbel. En logisch gezien een stropop.

    Het hele verhaal had kunnen worden vervangen door de uitleg dat niet spanning of weerstand de schade toebrengt maar de stroomsterkte of amperage.

    Had in éen alinea gekund.

  2. frayek

    Da’s een mooie, schrikkeldraad. Zoals de Brabander die in het restaurant gevraagd wordt of hij vlees of vis wenst -doe mij maar vlis.

      1. frayek

        Met prikkeldraad hou ik het vee niet binnen. Dat lukt wel met schrikdraad van 15.000 volt. Een paar micro-ampèretjes natuurlijk, maar dat werkt perfect.

  3. Het gaat er om of de bron voldoende electronen kan leveren
    De vd Graaff generator is een uiterst bescheiden bron die snel opraakt een electriciteitcentrale niet

    1. Martin

      Een van der Graaf generator genereert zolang je de schijven laat draaien. Dus de generator kan niet opraken.

  4. Leuk stukje. Mijn natuurkundeleraar had ook een mooie illustratie van dit beginsel (waarin overigens het begrip ‘weerstand’ van doorslaggevend belang is, zeker bij gewone stroombronnen – bliksems en zo zijn bijzondere gevallen). Mijn natuurkundeleraar vroeg wie er bereid was de polen van een 12-volt spanningsbron vast te pakken. Lage spanning, iedereen die wel eens met batterijen heeft gewerkt weet dat een mens daartegen kan. Toen verbond hij de beide polen met een spijker, Die werd roodgloeiend en smolt bijna. Bij zo’n lage weerstand gaat er ook bij lage spanning een stevige stroom lopen. Maar ondanks deze heldere uitleg, die ik me vier decennia later nog herinner, is het beeld van die spijker te indrukwekkend. Want daarna durfden aanzienlijk minder mensen de polen van de 12 volt bron vast te pakken.

  5. Het gaat wel om de bron
    Dwz het aantal geladen deeltjes dat deze kan aanleveren per seconde, de interne stroomcapaciteit
    Een vdG generator is een uiterst beperkte bron met grote inwendige weerstand

  6. jan kroeze

    Leuk informatief stuk van Frank. Het zijn weliswaar zaken die je leert op de middelbare school, maar dergelijke stof kan niet genoeg herhaald worden naar mijn idee!
    Overigens moet Van Der Graaf Generator, de band al vermoed hebben dat ze niet staande op de grond dienden te spelen, daarom werd een podium voor ze gebouwd, slimme jongens!

Reacties zijn gesloten.