18 termini elettrici comuni che dovresti sapere

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Corrente alternata

Da quando la centrale elettrica Tesla-Westinghouse alle Cascate del Niagara è entrata in funzione nel 1885, la corrente alternata (AC) è stata lo standard in Nord America e infine nel resto del mondo.

La corrente alternata cambia direzione ciclicamente perché è prodotta da una turbina in rotazione. Ciò significa che la corrente alternata ha una frequenza caratteristica. In Nord America, sono 60 cicli al secondo.

A differenza della tensione in corrente continua (DC), la tensione AC può essere aumentata e diminuita tramite trasformatori, il che rende possibile la trasmissione di elettricità su grandi distanze. Stazioni di generazione centralizzate che utilizzano vento, solare, acqua, il combustibile nucleare oi combustibili fossili possono alimentare comunità a centinaia di chilometri di distanza.

Comprendere la terminologia elettrica CA può aiutare i proprietari di abitazione a capire come l'energia entra in casa, cosa succede quando arriva e come lavorarci.

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Voltaggio

John Williamson, il supervisore delle operazioni elettriche per il Dipartimento del lavoro e dell'industria del Minnesota, confronta la tensione in an circuito elettrico alla pressione esercitata sull'acqua che scorre in un tubo. Proprio come una pressione più alta aumenta il volume e la portata dell'acqua attraverso i tubi, l'aumento della tensione produce più energia elettrica.

La tensione da un AC generatore di corrente non è costante, poiché proviene da una sorgente CC come una batteria. Si alza e si abbassa durante ogni ciclo. Per confrontarlo con la tensione costante da una fonte di alimentazione CC, gli elettricisti calcolano una tensione nominale media. Questa è la tensione CA (VAC) che vedi visualizzata sulle etichette degli elettrodomestici e dei dispositivi elettrici.

In Nord America, qualsiasi dispositivo che si collega a uno standard presa a muro è valutato per 120 VAC. Tuttavia, a causa delle fluttuazioni di tensione, la tensione operativa effettiva varia da 110 a 125 VAC.

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Trasformatore

Il trasformatore è il più responsabile per rendere il griglia elettrica quello che è oggi. Questo trasformatore è un dispositivo che può aumentare e diminuire la tensione elettrica.

Se hai mai guidato da un impianto di generazione elettrica, hai visto i più grandi cilindri collegati all'uscita linee elettriche. Se guardi le linee elettriche fuori casa, vedrai un cilindro simile, molto più piccolo. Questi sono trasformatori. Quelli grandi nella centrale elettrica aumentano la tensione a diverse migliaia di volt, mentre quelli più piccoli sulle linee elettriche diminuiscono la tensione per l'uso all'interno degli edifici.

Molti dispositivi elettronici hanno anche un trasformatore per ridurre la tensione residenziale a un livello sufficientemente sicuro per i loro circuiti sensibili. Il trasformatore si trova nella scatola quadrata all'estremità del filo dove si attaccano i poli della spina.

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Pannello di servizio

Il pannello di servizio è il principale centro di controllo dell'impianto elettrico, dove i fili del trasformatore si collegano e si diramano per alimentare i singoli circuiti della casa. È una scatola di metallo rettangolare con una porta che rivela il interruttori per tutti i singoli circuiti.

Ciascuno dei fili caldi che forniscono elettricità alla casa dal trasformatore della linea di servizio si collega a una barra di rame o lega nella parte posteriore del pannello. Questi sono chiamati hot bus bar e gli interruttori automatici per tutti i circuiti della casa si collegano ad essi.

L'elettricità può fluire solo se ha un circuito completo, quindi il pannello include un terminale neutro per fornire un percorso di ritorno elettrico al trasformatore. Include anche un cavo che porta a terra in modo che tutti i dispositivi elettrici della casa possano essere messi a terra.

Il pannello di solito si trova nel seminterrato, in un armadio o all'esterno, e avrai bisogno di accedervi ogni volta che cercherai di risolverlo problemi elettrici. Deve essere facile da raggiungere, quindi tieni libero lo spazio davanti.

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Interruttore

Quella serie di interruttori neri dentro di te pannello di servizio della casa rappresenta tutti i circuiti elettrici della casa. Ogni interruttore fa parte di un dispositivo noto come interruttore automatico. Se la tua casa è stata costruita prima del 1950, potrebbe ancora avere una scatola dei fusibili, che utilizza fusibili avvitabili invece di interruttori commutabili.

Gli interruttori automatici sono protezione da sovraccarico dispositivi. Ciascuno si collega a uno degli hot bus del pannello e controlla un circuito con una o più luci o prese a muro. Se il circuito subisce un improvviso aumento di corrente, l'interruttore scatterà su prevenire un incendio.

Ogni interruttore ha una portata caratteristica, la corrente massima che consentirà senza intervento. Valutazioni di 15 e 20 ampere sono più comuni per interruttori da 120 volt. I grandi apparecchi che funzionano a 240 volt hanno interruttori bipolari più comunemente classificati da 20 a 60 amplificatori.

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Circuito derivato

Se pensi al pannello di servizio come al tronco di un albero, è facile visualizzare i circuiti derivati ​​come i rami. Ogni circuito derivato è controllato da un interruttore automatico e insieme tutti i circuiti derivati ​​soddisfano le esigenze elettriche dell'edificio.

Il codice elettrico include tre tipi di circuiti derivati. Uno è il circuito per tutti gli usi che fornisce alimentazione alle prese e alle prese di illuminazione. Un altro è il circuito dell'apparecchio che alimenta gli apparecchi, ma non le luci. Il terzo è il circuito individuale, detto anche circuito dedicato, che alimenta un singolo apparecchio.

I circuiti degli elettrodomestici sono generalmente necessari in cucina e talvolta anche in altre stanze. Per alcuni sono necessari circuiti dedicati grandi elettrodomestici, includendo il condizionatore d'aria centrale, gamma elettrica e scaldabagno, tra gli altri.

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conduttore neutro

Se colleghi un dispositivo come una luce a una batteria, il conduttore caldo è il filo che porta dal terminale positivo della batteria alla luce. Il conduttore neutro è quello che riconduce al polo negativo della batteria. Deve essere lì per completare il circuito CC o la luce non funzionerà.

La corrente cambia rapidamente direzione ciclicamente nei circuiti CA ed entrambi i conduttori della linea elettrica sono caldi. Tra questi due conduttori caldi, misureresti 240 volt. Tuttavia, tra ciascuno dei conduttori caldi e il conduttore neutro, misureresti 120 volt.

La maggior parte dei circuiti derivati ​​in una casa funziona a 120 volt. Il National Electrical Code (NEC) specifica il conduttore neutro in cavi elettrici deve essere bianco. Il NEC non specifica un colore per i conduttori caldi, ma di solito sono neri o rossi.

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Conduttore di messa a terra

Il quadro elettrico contiene, oltre al terminale di neutro, anche un terminale di messa a terra. In genere è collegato a un'asta di metallo conficcata nel terreno fuori casa, ma potrebbe anche collegarsi a un tubo dell'acqua in rame che corre sotto terra. Tutti i circuiti derivati ​​hanno un conduttore di messa a terra nudo o verde che si collega al bus di messa a terra.

Il codice elettrico riconosce sia la messa a terra del sistema che la messa a terra delle apparecchiature come problemi di sicurezza. La messa a terra dell'impianto elettrico aiuta a stabilizzare le tensioni di alimentazione durante le normali condizioni di funzionamento. Inoltre, si spera che diriga l'attuale impennata da a fulmine a terra in modo che non danneggi nulla.

La messa a terra delle apparecchiature elettriche fornisce un percorso diretto a bassa resistenza per la corrente di guasto al quadro elettrico per far saltare un fusibile o far scattare un interruttore automatico. Il conduttore di terra percorre continuamente il circuito, collegandosi ad ogni dispositivo e ad ogni scatola elettrica metallica.

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Guasto a terra

Anche con i circuiti con messa a terra, è possibile che l'elettricità trovi un percorso per la messa a terra attraverso il corpo di qualcuno o una connessione allentata. Questo può succedere quando qualcuno tocca un cavo di alimentazione danneggiato o interruttore difettoso dell'apparecchio, o quando un filo caldo esposto entra in contatto diretto con il filo di terra o un pezzo di metallo messo a terra. Questo è noto come guasto a terra. Crea un picco di corrente che può surriscaldare i cavi, danneggiare le apparecchiature elettriche e causare scosse.

Uno dei casi più noti si verifica quando qualcuno in piedi su un pavimento bagnato tocca un apparecchio con un collegamento elettrico scoperto. L'elettricità può quindi utilizzare il corpo della persona per radicarsi e la persona riceve un brutto, forse fatale, shock. Gli interruttori automatici standard da 15 e 20 ampere sono progettati per scattare quando si verificano tali picchi di corrente, ma non sempre impediscono alle persone di ricevere scosse elettriche.

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GFCI

Un interruttore di corrente di guasto a terra (GFCI) ricettacolo o interruttore protegge le persone da lesioni e le apparecchiature dai danni causati da un guasto a terra. UN GFCI è molto più sensibile al picco di corrente causato da un guasto a terra rispetto a un interruttore automatico convenzionale e scatterà quando rileva un picco di corrente di 5 mA (milliampere) o più. Correnti elettriche superiori a 5 mA possono causare il cedimento del cuore umano.

Prese GFCI hanno due pulsanti sul frontalino. Uno è per testare il meccanismo interno e l'altro per resettare il meccanismo dopo che è scattato. Il NEC richiede prese GFCI in cucine, bagni, lavanderie e all'aperto, ovunque sia presente acqua (un buon conduttore elettrico). I recipienti GFCI vengono gradualmente sostituiti da interruttori GFCI, che proteggono interi circuiti da una posizione centrale nel pannello di servizio.

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Corto circuito

Come un guasto a terra, un cortocircuito provoca un aumento di corrente, ma accade per un motivo diverso. Un guasto a terra si verifica quando l'elettricità trova un percorso involontario verso la terra. Un cortocircuito si verifica quando l'elettricità trova un percorso a bassa resistenza attraverso il circuito stesso.

I cortocircuiti si verificano in genere quando un filo neutro entra in contatto con un filo caldo a causa di una connessione allentata, isolamento usurato o un incidente, come un ramo di un albero che cade su una linea elettrica.

Il picco di corrente causato da un cortocircuito di solito fa scattare l'interruttore. Se ciò accade troppo lentamente, l'impulso può riscaldare istantaneamente i fili a diverse migliaia di gradi F. Se i fili sono vicini ma non si toccano, possono verificarsi anche archi elettrici. L'arco trasforma l'aria in plasma ultra caldo che può accendere rapidamente un fuoco.

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AFCI

L'arco elettrico e un guasto a terra sono fenomeni diversi, e anche i dispositivi per proteggerli sono diversi, sebbene abbiano delle somiglianze.

Un'interruzione della corrente di guasto dell'arco (AFCI) ricettacolo ha gli stessi due pulsanti di un GFCI, ma un sensore più complesso. Non rileva solo le condizioni che possono causare l'arco prima che l'arco si verifichi effettivamente. Può anche distinguere l'arco pericoloso dall'arco normale che si verifica quando si aziona un interruttore, si accende una luce o si avvia un apparecchio.

Lo scopo della protezione contro gli archi elettrici è quello di prevenire gli incendi, e il NEC ha costantemente aumentato il numero di stanze in cui gli AFCI sono tenuti a coprire praticamente l'intera casa. Sta diventando una pratica standard da installare doppia funzione Interruttori AFCI/GFCI nel pannello di servizio principale anziché singole prese combinate in tutta la casa. È più economico in questo modo e gli interruttori offrono una protezione più completa.

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Spina Polarizzata

Alcuni elettrodomestici le spine hanno solo due poli. Se sono di dimensioni diverse, la spina è polarizzata. Si inserirà solo in una presa con fessure delle stesse dimensioni dei poli e puoi inserirlo solo in una direzione. Questa è una strategia di sicurezza per prevenire una condizione di guasto a terra. Il polo largo deve essere collegato al conduttore di neutro.

Elettrodomestici e lampade portatili con spine polarizzate sono cablati internamente in modo che la gamba calda del circuito termini all'interruttore. Solo dopo aver attivato l'interruttore, la corrente fluirà al macchinario interno o alla lampadina.

Un buon esempio è una lampada da tavolo. L'ampio polo si collega al conduttore neutro del circuito, che a sua volta si collega alle filettature metalliche del portalampada. Il filo caldo, tramite l'interruttore, si collega alla manopola in ottone sul fondo della presa dove nessuno può toccarlo. Se il cablaggio fosse invertito, potresti ricevere uno shock quando cambiare una lampadina o brancolare per l'interruttore della lampada nel buio.

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Presa

Le persone di solito si riferiscono a a presa a muro come presa, ma non è questo che gli elettricisti intendono con il termine. Una presa è qualsiasi posizione in un circuito che fornisce elettricità. Può alimentare una lampada, un rilevatore di fumo o un apparecchio cablato, nonché una presa a muro, più propriamente nota come presa.

Le posizioni delle scatole delle prese elettriche vengono generalmente stabilite durante la fase preliminare del cablaggio elettrico, prima che il muro a secco copra l'inquadratura. L'elettricista fa passare il cavo nelle posizioni della scatola di derivazione e lo fissa all'interno della scatola elettrica secondo necessità. L'elettricista quindi torna indietro per truccare tutti i fili e le giunzioni all'interno delle scatole delle prese e aggiungere le etichette.

Dopo che le pareti sono state coperte, l'elettricista collega semplicemente i cavi predisposti a qualsiasi dispositivo, lampada o apparecchio che dovrebbe essere installato in quella posizione.

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Scatola elettrica

A meno che tu non sappia cos'è una scatola elettrica, potresti anche non sapere che è lì. Ma ce n'è uno in ogni punto della casa in cui un dispositivo o una lampada si collega ai circuiti elettrici dell'edificio. Un requisito NEC, isola i collegamenti dei cavi dal telaio, dall'isolamento e da qualsiasi altra cosa che potrebbe prendere fuoco se i cavi si surriscaldano.

Le scatole elettriche più semplici sono il giro o rettangolare, realizzati in plastica e tipicamente inchiodati all'inquadratura. Scatole di metallo sono necessari per alcuni dispositivi e questi hanno una vite di terra in modo che possano essere collegati a terra.

Quando si installa un nuovo dispositivo su un sistema elettrico esistente, è comune utilizzare un scatola di rimodellamento, una scatola di plastica poco profonda (la plastica non ha bisogno di essere messa a terra). Esso ha ancoraggi che consentono di fissarlo al muro a secco invece che per l'inquadratura.

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Multimetro

UN multimetro è uno degli strumenti diagnostici più potenti in un attrezzo da elettricista cintura. Questo dispositivo di misurazione economico è costituito da un misuratore con impostazioni per la misura di tensione, corrente e resistenza e da una coppia di sonde di prova. I suoi numerosi usi includono il test di dispositivi e cavi per la tensione per vedere se sono caldi e il controllo di interruzioni in un circuito.

Per eseguire un test di tensione su un dispositivo come un interruttore, l'alimentazione deve essere accesa e l'interruttore collegato al circuito. Lo strumento controlla la tensione tra le connessioni calde e neutre o di messa a terra. Il test per un interruttore o un fusibile è chiamato test di continuità e viene condotto con l'alimentazione spenta e la parte del circuito in fase di test isolata dal resto del circuito. Lo strumento invia una piccola corrente attraverso il circuito e misura la resistenza.

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Spelafili

Spelafili sono un altro importante strumento dell'elettricista, e qualsiasi Proprietario di casa fai-da-te che fa lavori elettrici dovrebbe averne un po'. Un set di pinze a molla con tacche di vari diametri, per cui vengono utilizzati spelafili rimuovere l'isolamento dai singoli fili prima di giuntarli insieme o collegarli a un dispositivo.

Le tacche sulle ganasce di una coppia di spellafili sono graduate per adattarsi quasi esattamente a fili di vario diametro. Fissare la tacca appropriata attorno al filo che deve essere spellato, ruotare le ganasce per tagliare l'isolamento, quindi utilizzare la punta seghettata per estrarre l'isolamento. Questo è molto più veloce rispetto alla rimozione dell'isolamento con un coltello ed è più sicuro e preciso.

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NEC

Quando gli elettricisti parlano di seguire il "codice", stanno parlando del Codice elettrico nazionale (NEC). Il NEC è stato istituito dalla National Fire Protection Association (NFPA) nel 1897 e le sue regole e standard vengono aggiornati ogni tre anni.

Il NEC non è una legge federale, ma è stato adottato da tutti i 50 stati degli Stati Uniti, nonché dalle autorità del Messico e di altri paesi del mondo. Le revisioni al codice si applicano principalmente alle nuove costruzioni e alle ristrutturazioni, ma ad eccezione di alcune disposizioni generalmente non sono retroattive. Ciò significa che il cablaggio installato con un'edizione precedente del codice può generalmente rimanere finché è in buone condizioni di lavoro e sicuro da usare.

Tuttavia, poiché la sicurezza è lo scopo principale delle regole e degli standard NEC, qualsiasi proprietario di casa sta valutando le modifiche al loro sistema elettrico dovrebbero consultare un elettricista per assicurarsi che le modifiche siano conformi al codice odierno.

Chris Deziel è attivo nel settore edile da oltre 30 anni. Ha aiutato a costruire una piccola città nel deserto dell'Oregon da zero e ha contribuito a creare due società di paesaggistica. Ha lavorato come falegname, idraulico e carrozziere. Deziel scrive articoli fai-da-te dal 2010 e ha lavorato come consulente online, più recentemente con il servizio Pro Referral di Home Depot. Il suo lavoro è stato pubblicato su Landlordology, Apartments.com e Hunker. Deziel ha anche pubblicato contenuti scientifici ed è un musicista appassionato.