Почему индикаторная отвертка горит, даже если вы в прыжке? Разбираю миф о «токе в землю» и физику этого безопасного явления

В моем ящике с инструментами лежит копеечный, но незаменимый
помощник — индикаторная отвертка. Речь пойдет о самой простой, пассивной модели
без батареек, чей принцип действия для многих остается загадкой. С виду все
просто: коснулся жалом фазы, приложил палец к контакту на рукоятке — огонек
загорелся. Но куда уходит ток из отвертки, пройдя через наше тело?

Главный миф: ток уходит в землю через тапочки

Самая популярная теория гласит: ток, пройдя через тело,
уходит в пол через подошву обуви, линолеум, бетон и по арматуре здания
достигает контура заземления. Звучит логично, но это заблуждение, которое легко
разрушается.

Мой личный «эксперимент» был скорее мысленным, и он случился
прямо во время работы. Я стоял на резиновом коврике, меняя розетку, и индикатор
исправно светился. И тут меня осенило: если коврик — это диэлектрик, а я
полностью изолирован, то как, в этом случае, замыкается цепь?

Чтобы доказать неверность мифа о «земле», не нужно даже проводить сложный опыт. Достаточно представить известную демонстрацию: если человек подпрыгнет и, зависнув в воздухе на пару секунд, коснется фазы индикаторной отверткой, неоновая лампочка в отвертке все равно засветится. Этот факт полностью рушит «земляную» теорию и доказывает: путь тока в землю не является обязательным.

Физика на пальцах: вы — часть гигантского конденсатора

Ответ кроется в явлении емкостной связи, которая работает
только с переменным током из нашей розетки. Когда вы берете отвертку в руки и
касаетесь фазы, вы невольно создаете воздушный конденсатор, где:

• Первая обкладка — это ваше тело.

• Диэлектрик (изолятор) — это воздух между вами и
  стенами/полом.

• Вторая обкладка — это провода (в первую очередь, нулевой
  провод), скрытые в этих стенах и полу.

Получается полноценная, хоть и необычная, электрическая
цепь: Фаза → Отвертка → Тело человека → Воздух → Провода в стенах
→ Нейтраль.

А почему не бьет током? Вскрытие показывает

Теория — это хорошо, но я люблю видеть все своими глазами.
Безопасность всей конструкции обеспечивает один-единственный элемент — токоограничивающий
резистор. Чтобы убедиться в его наличии и оценить конструкцию, я разобрал свою
безымянную отвертку «made in China».

Внутри, как и ожидалось, оказалась простейшая схема:
металлическое жало, пружинка, крошечная неоновая лампа и тот самый защитный
резистор.

Номинал таких резисторов в пассивных отвертках обычно
составляет от 1 до 10 мегаом (МОм). Такое огромное сопротивление ограничивает
ток, проходящий через тело, до безопасных долей миллиампера (мкА). Для
сравнения, порог негативных ощущений при переменном токе для человека
начинается примерно с 1 мА (1000 мкА). Такой ток вы даже не почувствуете.

Внимание! Электричество опасно для жизни. Данная статья
носит исключительно информационно-познавательный характер и не является
руководством к действию. Любые работы с электричеством под напряжением должны
выполняться только квалифицированными специалистами.

Итог: два кита, на которых все держится

Итак, теперь, глядя на этот простой инструмент (и его
внутренности), мы видим элегантное инженерное решение, чья работа основана на
двух ключевых принципах:

• Емкостная связь. Ваше тело используется как элемент цепи для
  обнаружения переменного напряжения без прямого контакта с «землей».

• Токоограничение. Встроенный резистор с огромным сопротивлением ограничивает ток через ваше тело до заведомо безопасных, неощутимых значений.

Это прекрасный пример того, как глубокое понимание физики
позволяет создавать простые, дешевые и, что самое главное, безопасные
устройства.