Costruire un apparecchio con due spine per ottenere il doppio della tensione?

Ho appena avuto una stupida discussione con qualcuno sulle tensioni. In Europa la tensione normale è di 220 V mentre in altri luoghi è di 110 V.

Quindi stavamo discutendo su come utilizzare i dispositivi europei all'estero e il mio amico ha chiesto, pensi che si potrebbe semplicemente aggiungere un'altra spina al dispositivo per ottenere 220 volt da due prese da 110 volt?

Mentre sembra essere un'idea fantastica, molto probabilmente non funziona perché altrimenti tutti lo farebbero.

Quindi abbiamo iniziato a cercare di capire perché non può funzionare. Mentre entrambi non abbiamo idea, ho suggerito che 110 volt significa 110 volt in totale per l'intera casa. Volevo finire questo argomento sostenendo che se si collega un tostapane che utilizza 60 volt di 110 volt ne rimangono solo 50.

Tranne che so che questo è sbagliato perché nessun dispositivo "consuma" parte della tensione.

Quindi la mia domanda è:

Per favore qualcuno potrebbe spiegarmi in dettaglio perché (se) non è possibile utilizzare due spine per ottenere il doppio della tensione?

Oppure, se è possibile, come funziona?

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Solo in risposta ad alcune delle risposte: non abbiamo assolutamente alcuna intenzione di costruire qualcosa. Questo è di interesse puramente teorico per noi e speriamo di apprendere qualcosa sull'elettricità nel processo. Grazie per il vostro interesse.

se si collega un tostapane che utilizza 60 volt da 110 volt, ne rimangono solo 50.

No, i dispositivi sono collegati in parallelo, il che significa che tutti i dispositivi in ​​una casa condividono la stessa tensione.

Le cose non sono cablate in serie come questa:

110 V ---------HiFi--------Fridge-----.
                                      |
neutral-------------------------------'

il che potrebbe significare che l'HiFi ottiene 85 V e il Frigo ottiene 25 V e nessuno dei due funziona perché ognuno ha bisogno di 110 V per funzionare.

Ma sono collegati in parallelo in questo modo:

 110 V   ----------+--------------+
                   |              |
 neutral -------+--------------+  |
                |  |           |  |
                |  |           |  |
                HiFi          Fridge

Può essere d'aiuto pensare alla solita analogia dell'acqua. Se hai un serbatoio d'acqua molto grande, la pressione sul fondo dipende solo dall'altezza dell'acqua nel serbatoio, nient'altro. Non importa quanti tubi siano collegati sul fondo del serbatoio, la pressione in ciascun tubo è la stessa. Non puoi raddoppiare la pressione collegando i tubi in modo creativo.

Puoi raddoppiare il Ovviamente flusso , se un tubo può erogare n galloni al minuto, due tubi (delle stesse dimensioni) possono erogare 2x n galloni al minuto. Ma il flusso è come corrente elettrica (ampere) non come potenziale elettrico (volt).

La tua casa ha un limite alla corrente totale che può essere fornita. Questo perché i fili a casa si surriscalderebbero se trasportassero più della loro corrente nominale. È una brutta cosa quando i fili si surriscaldano, si sciolgono o danno fuoco agli edifici circostanti e alle persone in essi.

Quindi, se la tua casa ha una fornitura di 200A e la ricarica della tua Prius richiede 100A che lascia solo 100A per il resto dei tuoi elettrodomestici. Ma questa è corrente, non tensione.

perché (se) non è possibile utilizzare due spine per raddoppiare la tensione?

Perché finiresti per raddoppiare i fili (senza alcun effetto) o cortocircuitando 100 V su neutro e facendo saltare un fusibile / facendo scattare un interruttore.

Puoi farlo con più batterie. Ad esempio, collegare due batterie AA da 1,5 A in serie (una dopo l'altra) crea 3V. Ma non è possibile creare 3 V da una singola batteria da 1,5 V solo tramite un cablaggio creativo. L'alimentazione domestica a 110 V CA è più simile a una singola batteria con molti elementi collegati tramite fili.

Gli Stati Uniti usano un'alimentazione "a fase suddivisa" per le case (pensate a due batterie), il che significa che è possibile creare 240 V sfruttando entrambe le fasi. Ci sono regole su come farlo e chiunque non abbia una conoscenza di base dei principi dell'elettricità non dovrebbe scherzare con questo.

Prima di tutto una nota importante: questo è confuso con circuiti potenzialmente letali e in nessun modo qualcosa che potrebbe essere suggerito a seguito di questa risposta dovrebbe essere tentato da un elettricista diverso da quello autorizzato . In particolare l'OP non ha abbastanza conoscenze per farlo senza gravi rischi per la vita e gli arti. Pochi di noi qui sono elettricisti autorizzati. Consulta DIY SE se desideri tali consigli su cosa è effettivamente sicuro e / o accettabile.

È possibile, sebbene improbabile, che questo funzioni in alcuni casi in Nord America.

Innanzitutto, se le prese sono collegate allo stesso circuito o ad un altro circuito nella stessa fase, non funzionerà. Per fare in modo che i due si "aggiungano", li metteresti in cortocircuito. Funzionerebbe se ne isolassi uno con un trasformatore 120: 120 (molto pesante e costoso). Il trasformatore potrebbe essere circa la metà di un trasformatore 120: 240 perché è effettivamente un autotrasformatore.

Ora, i casi limitati in cui potrebbe funzionare: l'energia residenziale nordamericana è già tipicamente a 240 V già centrata, con ogni fase indirizzata a prese diverse in tutta la casa e 240 V indirizzata solo a pochi elettrodomestici ad alto consumo (fornello, asciugatrice, compressore del condizionatore d'aria unità). In alcuni casi le prese nella stessa stanza saranno collegate a fasi diverse, quindi ci saranno 240 V tra di loro. (Un tempo era persino più kosher dividere i recipienti (in alto e in basso) ma non è più sanzionato, presumibilmente perché le prese GFI sono obbligate nelle cucine, proprio dove potresti imbatterti in una situazione del genere). Le vecchie installazioni "a doppia presa" certamente esistono e sono nonne.

$208V=120\cdot 2 \cdot \sin(\pi/3))$ per i principali apparecchi).

Quindi il 240V / 60Hz esiste già nella maggior parte delle case (non necessariamente appartamenti). Se sia kosher ricablare questo per alimentare un apparecchio estraneo casuale è quindi un problema di codice elettrico, su cui i bravi ragazzi di DIY sarebbero in grado di consigliarti. Sono consentite prese da 240 V e si trovano in genere in posizioni riservate ai principali apparecchi. Non sono uguali a quelle di una presa da 240 V domestica domestica o nordamericana straniera, di solito più grande della prima. Vedi ad esempio, questa risposta che tocca alcune delle sottigliezze.

Schema elettrico da qui

Ponendo le tue domande è ovvio che non hai un background elettrico, quindi provo a rispondere con un'analogia.

In una certa misura puoi pensare all'elettricità come un sistema di tubazioni dell'acqua in cui la tensione è la pressione, corrente la quantità di acqua che scorre attraverso il tubo e il diametro del tubo (che sta limitando la quantità di acqua che lo attraversa al secondo) come la resistenza.

Se si divide il tubo in 2 percorsi separati, la pressione dell'acqua in ciascuno dei percorsi è sempre la stessa del tubo prima, ovvero la tensione è sempre la stessa, indipendentemente dal numero di prese aggiunte.

Ma quello che hai fatto è stato aumentare l'area del tubo (l'hai raddoppiata) e quindi ora puoi ottenere più acqua alla volta dal tubo, cioè hai diminuito la resistenza e quindi hai permesso a più corrente di fluire aggiungendo il secondo tappo (nella sezione " mondo elettrico, il fattore di limitazione attuale di solito non è il filo ma il dispositivo stesso, anche se il filo deve essere abbastanza grande da trasportare la corrente necessaria).

Almeno in Nord America, le case ottengono 240 V dalla rete elettrica. Ma è "diviso a metà" e ogni metà (120 V) è collegata ai circuiti di illuminazione e di uscita per collegare gli apparecchi. I dispositivi elettrici ad alta potenza (riscaldatori, ecc.) Utilizzano direttamente le due "fasi" del 240V. Quindi 240 possono essere trovati nei circuiti per dispositivi ad alta potenza.

Ma per gli apparecchi europei, in genere vogliono una gamba "calda" di 240 V, e l'altra estremità è "neutra", che ad un certo punto viene macinata. Non c'è modo di ottenerlo in sicurezza direttamente da un tipico schema di cablaggio di alimentazione nordamericano.

Ecco perché le persone usano i trasformatori per convertire tra 120 e 240 V (e viceversa).

Teoricamente POTREI creare un gadget con DUE cavi di alimentazione lunghi e andare a cercare in casa per trovare un circuito di uscita sull'ALTRA "fase" e avresti 240 V, ma ENTRAMBI i lati sarebbero "caldi" e sarebbe piuttosto pericoloso a meno che tu VERAMENTE VERAMENTE sapeva cosa stavi facendo. Questa è un'illustrazione teorica e NON È ASSOLUTAMENTE CONSIGLIATA nella pratica attuale.

Dovresti trovare due prese su due circuiti diversi con un circuito su una fase e l'altro circuito sulla seconda fase.

Su un tipico pannello elettrico gli interruttori si alternano tra le due fasi mentre si sposta verso il basso del pannello, in modo da poter trovare i due circuiti diversi, ad esempio Soggiorno e Sala da pranzo.

Quindi, se si scelgono queste due prese, ognuna avrà una terra comune e un neutro comune sul pannello, quindi ci sarà ~ 220 potenziale tra i due fili caldi / sotto tensione. Le tue due spine entrerebbero in ciascuna delle due prese. Probabilmente avrai bisogno di una prolunga per raggiungere la seconda presa!

Ecco come funziona l'apparecchiatura 220v negli Stati Uniti. Ad esempio, un'asciugatrice 220v ha un interruttore a 2 poli che porta due asciugatrici nell'asciugatrice, ognuna da una fase diversa.

Per essere schietto, no, non usi due spine. Le altre risposte descrivono scenari in cui è possibile , tuttavia ho capito abbastanza per ottenere le due fasi normalmente disponibili della tensione di linea in una casa media degli Stati Uniti, invece configurerai correttamente una presa.

Esistono diversi tipi di prese NEMA , l'illustrazione seguente mostra le offerte tipiche per 120 e 240 V CA.

Se un dispositivo necessita solo di 240 V CA, il conduttore di ritorno / bianco / neutro non viene utilizzato affatto; tutta la corrente è tra le due linee calde, in genere rosso e nero. Se un dispositivo desidera utilizzare 240 V CA e 120 V CA, avrà bisogno di un conduttore neutro. L'immagine potrebbe essere fuorviante; Ho osservato una presa NEMA 10-50 comunemente usata per essiccatori e forni / stufe elettriche.

Se è presente l'alimentazione trifase, può esserci un filo blu. Qualsiasi connessione tra due colori è di 240 V CA; inoltre ogni connessione da un filo colorato al bianco è di 120 V CA. A parte: attenzione ai fili bianchi con nastro nero o rosso all'estremità, saranno caldi.

Visto che stai semplicemente attraversando un esercizio di pensiero, quindi, come detto, è possibile ottenere 220 V dalle due fasi che vanno a diversi punti vendita (devi solo localizzarli).

Grant Thompson lo ha fatto in questo video che mostra come realizzare una saldatrice a punti con 2 trasformatori a microonde - https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=hsfgwEUXtTc#t=212

Sicuro? Non possibile? Sì.

Buon esercizio fisico.