Corrente alternata nell'elettronica: Fili caldi, neutri e di messa a terra

Prima di iniziare a lavorare con la tensione di linea nei circuiti elettronici, è necessario comprendere alcuni dettagli su come sono cablati la maggior parte degli edifici residenziali e commerciali. La seguente descrizione si applica solo agli Stati Uniti; se ti trovi in ​​un paese diverso, dovrai determinare gli standard per il cablaggio del tuo Paese.

I cavi di tensione di linea standard negli Stati Uniti sono realizzati con cavi rivestiti di plastica, che di solito hanno tre conduttori. Questo tipo di cavo è tecnicamente chiamato cavo NMB, ma la maggior parte degli elettricisti fa riferimento ad esso utilizzando il suo marchio più popolare, Romex.

Due dei conduttori nel cavo NMB sono coperti con isolamento in plastica (uno bianco, l'altro nero). Il terzo conduttore è in rame nudo. Questi conduttori sono indicati come segue:

• Caldo: Il filo nero è il filo caldo , che fornisce una fonte di corrente a 120 VAC.

• Neutro: Il filo bianco viene chiamato filo neutro . Fornisce il percorso di ritorno per la corrente fornita dal filo caldo. Il filo neutro è collegato a una terra.

• Massa: Il filo nudo viene chiamato filo di terra . Come il filo neutro, anche il filo di terra è collegato a una terra. Tuttavia, i fili neutro e di terra servono a due scopi distinti.

  Il filo neutro forma una parte del circuito in tensione insieme al filo caldo. Al contrario, il filo di terra è collegato a qualsiasi parte metallica in un apparecchio come un forno a microonde o una caffettiera. Questa è una caratteristica di sicurezza, nel caso in cui i fili caldi o neutri venissero in qualche modo in contatto con parti metalliche.

  Il collegamento delle parti metalliche alla messa a terra elimina il rischio di scosse elettriche in caso di cortocircuito.

Si noti che alcuni circuiti richiedono un quarto conduttore. Quando viene utilizzato un quarto conduttore, è coperto con isolamento rosso ed è anche un filo caldo.

I tre fili in un cavo NMB standard sono collegati ai tre poli di una presa elettrica standard (correttamente denominata presa ). Come potete vedere, i fili neutri e caldi sono collegati ai due poli verticali nella parte superiore della presa (neutro a sinistra, caldo a destra) e il filo di terra è collegato al polo rotondo sul fondo del recipiente.

È possibile collegare una spina a due o tre poli in una presa standard a tre poli. Le prese a due poli sono progettate per apparecchi che non richiedono la messa a terra.

La maggior parte degli apparecchi non a terra è a doppio isolamento , il che significa che ci sono due strati di isolamento tra i cavi sotto tensione e le parti metalliche all'interno dell'apparecchio. Il primo strato è l'isolamento sul filo stesso; il secondo è solitamente sotto forma di un involucro di plastica che isola il cablaggio in tensione da altre parti metalliche.

Le spine a tre poli sono per apparecchi che richiedono la connessione di messa a terra per sicurezza. La maggior parte degli apparecchi che utilizzano un telaio metallico richiedono una connessione a terra separata.

C'è solo un modo per inserire una spina a tre poli in una presa a tre poli. Ma le spine a due poli regolari, prive del polo di terra, possono essere collegate con entrambi i poli sul lato caldo.

Per evitare che ciò accada, le prese sono polarizzate , il che significa che il polo neutro è più largo del polo caldo. Quindi, c'è solo un modo per collegare una spina polarizzata a una presa polarizzata. In tal modo, puoi sempre tenere traccia di quale filo è caldo e quale è neutro.

È necessario posizionare sempre interruttori o fusibili sul filo caldo anziché sul filo neutro. In questo modo, se l'interruttore è aperto o il fusibile si brucia, la corrente nel filo caldo non potrà più proseguire nell'interruttore o nel fusibile nel circuito. Ciò minimizza qualsiasi rischio di shock che potrebbe verificarsi se un filo si allenta all'interno del progetto.