Creion de tensiune – definiție

Creion de tensiune este un dispozitiv utilizat pentru detectarea prezenţei curentului electric într-un circuit de curent alternativ.

Cele mai simple şi ieftine creioane de tensiune se prezintă sub forma unor şurubelniţe care au încorporat un avertizor optic sau acustic.

Utilizare

Utilizarea unui creion de tensiune este foarte simplă : se ţine surubelniţa de corpul izolator şi se atinge cu vârful de metal al acesteia  conductorul respectiv.  În acelaşi timp,  cu degetul mare se apasă pe celălat capăt al şurubelniţei (partea izolată).

Dacă circuitul respectiv este parcurs de un curent electric alternativ, atunci indicatorul luminos se va aprinde sau indicatorul acustic va emite un sunet. ATENŢIE : Persoana care face verificarea nu trebuie să vină în contact cu partea metalică a creionului de tensiune, utilizarea necorespunzătoare a acestor dispozitive poate produce accidente grave.

Funcționare

Un creion de tensiune funcţionează pe principiul cuplajului capacitiv în curent alternativ. Mai precis, un condensator aflat  într-un circuit de curent curent continuu se comportă ca un rezistor infinit – nu permite trecerea curentului electric.

Acelaşi condensator plasat într-un circuit de curent alternativ va permite trecerea curentului electric, el prezentând o rezistenţă  cu o valoare  invers proporţională cu produsul dintre capacitatea condensatorului şi frecvenţa curentului ce parcurge circuitul respectiv.

Rezistenţa manifestată de un condensator în curent alternativ este denumită reactanţă capacitivă, notată X_c.

X_C = 1/(2*π*f*C), unde :

X_C – reactanţa capacitivă,  măsurată în ohmi;

f – frecvenţa curentului alternativ,  măsurată în Hertz – Hz ();

C – capacitatea condensatorului – măsurată în Farad – F.

Pentru o frecvenţă constantă– f şi C₁ > C₂, avem :

X_C1 <  X_C2 –  la frecvenţă constantă, reactanţa (rezistenţa în curent alternativ) scade odată cu creşterea capacităţii.

În cazul creionului de tensiune, corpul uman este echivalentul unui capacitor de valoare foarte mare  aflat în serie cu un capacitor de valoare foarte mică (creionul de tensiune).

Având în vedere cele prezentate mai sus, reactanţa corpului uman va fi una foarte mică, în timp ce creionul de tensiune va avea o reactanţă foarte mare.

Conform legilor lui Ohm, într-un circuit serie format din doi condensatori C₁ > C₂, căderea de tensiune pe fiecare condensator este direct proporţională cu valoarea reactanţei (rezistenţei electrice în curent alternativ) a acestora. Avem X_C1 <  X_C2  -> U₁ < U₂.  

Căderea de tensiune pe corpul uman va fi de sub 1 V, în timp ce pe creionul de tensiune vom avea diferenţa până la 220 V = 119 V – fapt ce va produce aprinderea martorului luminos sau declanşarea avertizorului sonor.

Un creion de tensiune poate fi folosit doar până la o anumită valoare a tensiunii electrice. Utilizarea acestuia pentru valori mai mari poate produce accidente grave. Creionul de tensiune nu funcţionează în curent continuu.