Question:
Les prises de courant d'une maison sont-elles déphasées les unes par rapport aux autres?
Michael Baker
2015-06-08 19:56:08 UTC
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Je travaille sur un projet scientifique et il y a un aspect du câblage domestique que je dois découvrir (ne vous inquiétez pas, je ne joue pas avec le câblage - tout est sur papier). Étant donné que les prises de 120 V dans une maison peuvent être câblées à l'une des deux jambes de 120 V qui proviennent de la compagnie d'électricité, serait-il vrai que les prises de différents disjoncteurs pourraient être déphasées les unes par rapport aux autres? En d'autres termes, si la chambre 1 est liée à la jambe 1 et la chambre 2 est liée à la jambe 2, est-il raisonnable de supposer que les ondes sinusoïdales mesurées à partir des prises de la chambre 1 seront déphasées avec les ondes sinusoïdales mesurées à partir des prises de la chambre 2?

Vous voudrez peut-être aussi en savoir plus sur la réactance. La réactance est l'endroit où le courant et la tension deviennent déphasés, et dans les applications industrielles avec des charges non linéaires, cela crée des courants harmoniques sur le neutre.
C'est probablement l'un des concepts les plus méconnus de la puissance résidentielle américaine. La plupart des électriciens se trompent même.
Six réponses:
Tester101
2015-06-08 21:30:30 UTC
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En quelque sorte. Cela dépend de votre cadre de référence.

Si vous regardez le conducteur non mis à la terre (chaud) de chaque prise, vous vous retrouverez avec un circuit de 240 volts. Puisqu'il s'agit d'un circuit unique, il ne peut pas être déphasé par rapport à lui-même. Si vous connectez un oscilloscope au conducteur non mis à la terre (chaud) de chaque prise, vous obtiendrez une seule onde sinusoïdale de 240 volts.

Si vous regardez les deux circuits séparés (par exemple, le ( chaud) et conducteur de terre (neutre) de chaque prise), alors vous vous retrouverez avec deux circuits de 120 volts déphasés à 180 ° l'un de l'autre. Si vous connectez l'oscilloscope au conducteur non mis à la terre (chaud) et aux conducteurs mis à la terre (neutre) de chaque prise (4 fils au lieu de 2), vous verrez deux ondes sinusoïdales de 120 volts déphasées à 180 ° l'une de l'autre.

Les deux ondes sinusoïdales devraient ressembler à quelque chose comme ça.

sine waves from single split phase transformer

Parce que les ondes sont déphasées de 180 °, le potentiel électrique entre les jambes (au sommet ) sera de 240 volts. Alors que le potentiel entre l'une ou l'autre ligne et "neutre", sera de 120 volts.

Si les ondes n'étaient pas déphasées, elles seraient au même potentiel (ou auraient 0 volts entre elles).

in phase sine waves

Donc, même s'il ne s'agit pas d'un système multiphase, ce n'est pas non plus un simple système monophasé. Techniquement, il est connu sous le nom de " système monophasé à phase unique ".

Tout cela; bien sûr, suppose que les conducteurs non mis à la terre (chauds) proviennent de différentes branches du service.

Oui, je regarde deux circuits séparés, il est donc logique qu'ils soient déphasés. Merci pour la clarté.
Je suis désolé, mais c'est incorrect. @RobotAndy a la bonne réponse. Pour expliquer avec un exemple, s'ils étaient déphasés de 180 degrés, la connexion entre les deux phases produirait 0V, pas 240V.
@DavidPfeffer Allez brancher un oscilloscope. C'est une phase monophasée, avec un centre tapé "neutre". Si vous mesurez ligne à ligne, vous verrez une onde sinusoïdale de 240 volts. Si vous mesurez la ligne (L1) à "neutre" (N), vous verrez une onde sinusoïdale de 120 volts. Si vous mesurez la ligne (L2) à "neutre" (N), vous verrez également une onde sinusoïdale de 120 volts. Cependant, les deux ondes de 120 V seront décalées de 180 ° l'une de l'autre. Ainsi, tandis qu'une onde culmine à + 120V, l'autre culmine à -120V. Je conviens que "* phase *" n'est peut-être pas le meilleur mot, mais l'idée est la même.
@Davis Désolé, l'OP pose des questions sur la relation d'onde sinusoïdale entre un transformateur. La tension n'est pas pertinente.
@DavidPfeffer J'ai ajouté un peu plus de détails, pour vous aider à comprendre ce que je dis.
Non voté en fonction de la mise à jour.
Comme je l'ai souligné ci-dessous à Henry: Ils ne sont déphasés qu'à 180 ° si vous mesurez d'abord l'un de Neutre à Chaud, puis que vous mesurez l'autre de Neutre à Chaud puisque vous les mesurez tous les deux dans des directions différentes. Vous inversez la polarité. Il n'y a en fait aucun déphasage. Si vous mesuriez L1 au neutre, puis le neutre à L2, vous ne verriez aucune inversion de polarité. C'est vraiment ce dont vous parlez. Pas un déphasage.
Un autre concept intéressant est algébriquement votre premier dessin ajouterait à zéro alors que votre deuxième dessin ajouterait jusqu'à 240. Il semblerait que deux phases à 180 ° s'additionnent puisqu'il y a 240 volts entre les pics, mais vectorialement deux vecteurs à 180 ° annuler à zéro. Tout cela est théorique car il n'y a qu'une seule phase et les deux jambes d'un transformateur à prise centrale ne sont que la moitié de l'ensemble. Ils sont en phase les uns avec les autres lorsqu'ils sont mesurés dans la même direction.
BTW, il est un peu trompeur d'afficher un graphique de portée avec l'axe y allant à 120v car si vous le faisiez sur un système 120v RMS (toute l'alimentation domestique aux États-Unis), le pic de l'axe y serait ~ 172v. Les compteurs RMS portables ne vous montreraient que 120 ou 240, mais c'est une manière différente de mesurer. Si vous voulez afficher 120v sur votre graphique d'oscilloscope, vous devez ombrer toute la zone sous la forme d'onde, car c'est ce qui équivaut mathématiquement à 120v.
@JeffMeden Je suis d'accord, mais j'essaye (et j'échoue) à expliquer un concept. Les nombres sur le graphique n'ont pas de sens et ne sont inclus que pour le rendre plus familier au grand public. Si je voulais être trop technique dans ma réponse, je n'aurais pas dessiné les diagrammes au crayon.
@ArchonOSX: Pourquoi «totaliseriez-vous zéro»? La tension est une différence.
Comment pouvez-vous diviser une onde sinusoïdale avec une amplitude de 240 en deux ondes sinusoïdales de 120 V de sorte qu'elles soient "déphasées" - je comprends que c'est la seule ligne de tension, mais ce que je ne comprends pas, c'est comment vous avez deux lignes de 120 V à partir de cela
@AzizJaved parce que le neutre est un robinet central, donc la moitié de la bobine est de chaque côté de celui-ci.
Hank
2015-06-10 23:28:54 UTC
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C'est principalement une question sémantique.

Du point de vue d'un électricien , l'alimentation domestique aux États-Unis est un seul 240V qui peut être divisé en deux pattes chaudes au centre.

D'un point de vue mathématique ou E&M , les différentes branches ont des tensions déphasées de 180 °, et donc je pense que ce serait sûr pour les appeler deux phases une fois qu'elles sont séparées.

(Laissé au lecteur comme exercice: si vous prenez une brique et la coupez en deux, avez-vous une ou deux briques?)

Je suis d'accord. Il semble que nous nous accrochions à la signification du mot «* phase» *. Il me semble que toutes les réponses disent la même chose (ou des choses similaires), mais d'une manière ou d'une autre, certaines sont votées à la baisse tandis que d'autres sont votées à la hausse.
Ils ne sont déphasés que de 180 ° si vous mesurez d'abord l'un de neutre à chaud, puis que vous mesurez l'autre de neutre à chaud puisque vous les mesurez tous les deux dans des directions différentes. Il n'y a en fait aucun déphasage. D'où le terme monophasé.
Pouvons-nous simplement utiliser la définition de Wikipedia? "La différence de phase est la différence, exprimée en degrés ou en temps, entre deux ondes ayant la même fréquence et référencées au même point dans le temps" si vous mesurez chaque source d'une prise centrale résidentielle alias "phase divisée" à la terre, le pic de 172v sera espacé de 180 degrés, clair et simple.
Si vous prenez une brique et la coupez en deux, vous obtiendrez une seule brique fendue. Par conséquent, une seule phase séparée.
Kris
2015-06-08 20:59:02 UTC
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Oui. Techniquement, ils sont déphasés de 180 degrés si le transformateur est en phase divisée 120/240. Le neutre est pris au centre de la bobine et chaque côté du neutre est déphasé de 180 par rapport à l'autre. Un transformateur 120 / 208Y aurait chaque phase 120 degrés de déphasage.

Modifier : Voici un diagramme récent que j'ai réalisé pour illustrer le concept. enter image description here

Je suis désolé, mais c'est incorrect. @RobotAndy a la bonne réponse. Pour expliquer avec un exemple, s'ils étaient déphasés de 180 degrés, la connexion entre les deux phases produirait 0V, pas 240V.
Tu te trompes. Veuillez supprimer ou mettre à jour votre commentaire car il est trompeur.
RobotAndy
2015-06-10 18:23:54 UTC
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Dans un 120VAC résidentiel nord-américain typique, la réponse est NON^

La raison en est que votre maison ne reçoit que une phase, et donc celle-là phase ne peut pas être déphasée avec elle-même. Changer votre cadre de référence (en mesurant la tension à partir du N plutôt qu'à travers L1 et L2) ne les rend soudain pas déphasés.

Si votre vraie question est: "La tension mesurée de N à L1 toujours être décalé de 180 degrés par rapport à la tension mesurée de N à L2? " alors la réponse à cela est "Oui"

... mais ce fait à lui seul ne suffit pas pour qu'il soit considéré comme une phase distincte du pouvoir.

Si vous aviez vraiment deux phases , alors la différence de tension entre eux varierait et serait parfois de 0.

Désolé, l'OP pose des questions sur la relation d'onde sinusoïdale entre un transformateur. La tension n'est pas pertinente. Alors qu'une sinusoïdale est à 360 °, la terminologie en phase divisée décrit la relation du neutre au point central de 180 °. Le neutre a une tension potentielle nulle en raison de l'onde sinusoïdale annulant l'autre.
OP pose deux questions: "serait-il vrai que les prises de différents disjoncteurs pourraient être déphasées les unes par rapport aux autres" - la réponse dépend de la précision avec laquelle vous définissez "phase" et "est-il raisonnable de supposer que les ondes sinusoïdales mesurées à partir des prises de la chambre 1 seront déphasées par rapport aux ondes sinusoïdales mesurées à partir des prises de la chambre 2 "
une seule onde sinusoïdale qui est tapée au centre est techniquement déphasée de 180 °. C'est une vraie déclaration.
Là encore, les formes d'onde de tension peuvent apparaître déphasées. Je pense que c'est couvert dans ma déclaration de "Will la tension mesurée à partir de ..." (que je corrigerai car il ne lit pas bien atm).
Tellement frustrant que je n'ai pas assez de crédibilité ici pour commenter le message réel, mais le problème avec les photos publiées par Tester101 sur l'autre poste est qu'il n'y a pas de ligne VERTE et BLEUE. Il n'y a qu'une seule ligne! Si vous aviez vraiment une ligne verte et bleue, vous pourriez à un moment donné mesurer 0V entre eux avec votre équipement de test - mais vous ne pouvez pas! Vous aurez toujours une différence de 240 V entre eux, c'est la différence subtile entre la phase divisée et la vraie phase biphasée à 180 degrés.
@RobotAndy Si vous utilisez @ avant le nom d'un utilisateur, le système le notifiera directement.
@RobotAndy Je suis confus par votre dernier commentaire. Vous comprenez que lorsque vous branchez un voltmètre, vous mesurez en fait la [tension RMS] (http://en.wikipedia.org/wiki/Root_mean_square), n'est-ce pas? Dans mon dessin, la ligne BLEU représente la tension au fil du temps mesurée entre L1 et N, tandis que la ligne VERTE représente la tension au fil du temps mesurée entre L2 et N.J'aurais pu dessiner une ligne ROUGE supplémentaire, qui pourrait montrer la tension sur temps mesuré entre L1 et L2. Dans ce cas, vous verrez une onde sinusoïdale d'une amplitude de 240 volts. La période de mon diagramme est de 1 / 60e de seconde.
JCS
2016-04-06 19:44:57 UTC
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En utilisant des sommes vectorielles,

Si nous supposons que V1 + V2 = VT

Où

V1 est de la prise centrale du transformateur à une phase (L1)

V2 est de la prise centrale du transformateur à l'autre phase (L2)

et L1 = 120 V à un angle de zéro degré

et L2 = 120 V à un angle de 180 degrés

et VT = la somme des tensions de V1 et V2 (c'est-à-dire la tension sur les deux phases)

En utilisant la loi de tension de Kirchoff (ie , faire le tour du circuit)

VT = V1 + V2 '= V1 + (-V2)

VT = (120, angle zéro degré) - (120, angle -180 degrés )

VT = (120, angle zéro degré) + (120, angle zéro degré)

VT = 240, angle zéro degré

Les mathématiques ci-dessus prennent en charge que L1 et L2 sont déphasés de 180 degrés

Vous présupposez que les phases sont déphasées, de sorte que les calculs suivants ne font que prouver la présupposition - qui est plus précisément la question sous-jacente (les prises (ou les jambes ou les barres omnibus dans le panneau) sont-elles simplement déphasées dans un résidentiel système électrique?). Maintenant, si vous aviez simplement déclaré que 240V est mesuré (et calculé) par la différence entre deux potentiels de tension, et que 120V moins 120V négatif équivaut à 240V, alors la pertinence d'utiliser la tension mesurée comme preuve que les phases étaient égales et opposées, pourrait ont été significatifs (mais redondants selon la réponse de Tester101).
user66127
2017-02-07 00:52:36 UTC
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Les tensions entre chaque jambe seront déphasées de 180 degrés .... rappelez-vous que la tension est une DIFFÉRENCE, donc si la tension entre la jambe 1 et le neutre (V1) est positive, l'autre sera mesurée négative (-V2) (déphasée) par 180) par rapport à V1. (Les nombres V1 et V2 sont tous deux des nombres positifs). Rappelez-vous que la tension est une DIFFÉRENCE entre deux points. Nous avons donc V1- (-V2) qui est de 240 volts si V1 et V2 sont tous deux de 120 volts. Un moins fois un nombre moins est un nombre positif donc V1 - (- V2) = V1 + V2.

Richard MS physique, BSEE



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Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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