Ein Gerät mit zwei Steckern bauen, um die doppelte Spannung zu erhalten?

Ich hatte gerade eine alberne Diskussion mit jemandem über Spannungen. In Europa liegt die übliche Spannung bei 220 V, an einigen anderen Orten bei 110 V.

Also diskutierten wir über die Verwendung europäischer Geräte im Ausland und mein Freund fragte, ob man einfach einen weiteren Stecker an das Gerät anschließen könnte, um 220 Volt von zwei 110-Volt-Steckdosen zu erhalten.

Obwohl es eine großartige Idee zu sein scheint, funktioniert es höchstwahrscheinlich nicht, weil es sonst jeder tun würde.

Also versuchten wir herauszufinden, warum es nicht funktionieren kann. Obwohl wir beide keine Ahnung haben, schlug ich vor, dass 110 Volt insgesamt 110 Volt für das gesamte Haus bedeuten. Ich wollte dieses Argument beenden, indem ich argumentierte, dass, wenn Sie einen Toaster anschließen, der 60 der 110 Volt verbraucht, nur noch 50 übrig sind.

Außer ich weiß, dass dies falsch ist, weil kein Gerät einen Teil der Spannung "verbraucht".

Meine Frage lautet also:

Könnte mir bitte jemand ausführlich erklären, warum (wenn) es nicht möglich ist, zwei Stecker zu verwenden, um die doppelte Spannung zu erhalten?

Oder, wenn es möglich ist, wie es funktioniert?

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Nur als Antwort auf einige der Antworten: Wir haben absolut keine Absicht, überhaupt etwas zu bauen. Dies ist für uns von rein theoretischem Interesse und wir hoffen, dass wir dabei etwas über Elektrizität lernen. Danke für dein Besorgnis.

Wenn Sie einen Toaster anschließen, der 60 der 110 Volt verbraucht, sind nur noch 50 übrig.

Nein, die Geräte sind parallel verdrahtet, was bedeutet, dass alle Geräte in einem Haus die gleiche Spannung haben.

Die Dinge sind nicht wie folgt in Reihe verdrahtet:

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

Das könnte bedeuten, dass die HiFi-Anlage 85 V und der Kühlschrank 25 V liefert und keiner von beiden funktioniert, da jeder 110 V benötigt, um zu funktionieren.

Sind aber so parallel verdrahtet:

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

Es kann hilfreich sein, an die übliche Wasseranalogie zu denken. Wenn Sie einen sehr großen Wassertank haben, hängt der Druck am Boden nur von der Höhe des Wassers im Tank ab, sonst nichts. Es spielt keine Rolle, wie viele Rohre am Boden des Tanks angeschlossen sind, der Druck in jedem Rohr ist gleich. Sie können den Druck nicht verdoppeln, indem Sie Rohre kreativ miteinander verbinden.

Sie können den Durchfluss natürlich verdoppeln , wenn ein Rohr n Gallonen pro Minute liefern kann , können zwei Rohre (die gleiche Größe) 2x n Gallonen pro Minute liefern . Aber Fluss ist wie elektrischer Strom (Ampere), nicht wie elektrisches Potential (Volt).

Ihr Haus hat eine Grenze für den Gesamtstrom, der geliefert werden kann. Dies liegt daran, dass Drähte zu Ihrem Haus heiß werden, wenn sie mehr als ihren Nennstrom führen. Es ist eine schlechte Sache, wenn Drähte heiß werden, schmelzen oder die umliegenden Gebäude und die Menschen in ihnen in Brand setzen.

Wenn Ihr Haus also über eine 200-A-Versorgung verfügt und der Prius aufgeladen wird, bleiben nur 100 A für den Rest Ihrer Geräte übrig. Das ist aber Strom, nicht Spannung.

Warum (wenn) ist es nicht möglich, zwei Stecker zu verwenden, um die doppelte Spannung zu erhalten?

Denn am Ende würden Sie einfach die Drähte verdoppeln (ohne Wirkung) oder 100 V gegen Neutralleiter kurzschließen und eine Sicherung durchbrennen / einen Leistungsschalter auslösen.

Sie können dies mit mehreren Batterien tun . Wenn Sie beispielsweise zwei 1,5-A-AA-Batterien hintereinander anschließen, werden 3 V erzeugt. Sie können jedoch nicht einfach durch kreative Verkabelung 3 V aus einer einzelnen 1,5 V-Batterie erzeugen. Ihre haushaltsübliche 110-V-Wechselstromversorgung ähnelt eher einer Einzelbatterie mit vielen durch Kabel verbundenen Gegenständen.

Die USA verwenden eine "Split-Phase" -Versorgung für Häuser (zwei Batterien), was bedeutet, dass Sie 240 V erzeugen können, indem Sie beide Phasen verwenden. Es gibt Regeln, wie Sie dies tun, und jeder, der nicht über grundlegende Kenntnisse der Elektrizitätsprinzipien verfügt, sollte nicht damit herumspielen.

Als erstes ein wichtiger Hinweis: Dies ist eine Masche mit potenziell tödlichen Stromkreisen und in keiner Weise sollte etwas, das als Ergebnis dieser Antwort vorgeschlagen werden könnte, von einem anderen als einem ordnungsgemäß lizenzierten Elektriker versucht werden . Insbesondere das OP verfügt nicht über ausreichende Kenntnisse, um dies ohne ernsthafte Gefahr für Leib und Leben zu tun. Nur wenige von uns sind zugelassene Elektriker. Wenden Sie sich an die DIY SE, wenn Sie einen solchen Rat wünschen, was sicher und / oder akzeptabel ist.

Es ist möglich, wenn auch unwahrscheinlich, dass dies in einigen Fällen in Nordamerika funktioniert.

Erstens funktioniert es nicht, wenn die Ausgänge an denselben Stromkreis oder an einen anderen Stromkreis in derselben Phase angeschlossen sind. Um die beiden zum "Hinzufügen" zu bringen, würden Sie sie kurzschließen. Es würde funktionieren, wenn Sie einen mit einem (großen, schweren und teuren) 120: 120-Transformator isolieren würden. Der Transformator könnte ungefähr die Hälfte der Größe eines 120: 240-Transformators haben, da es sich effektiv um einen Spartransformator handelt.

Nun zu den wenigen Fällen, in denen es funktionieren könnte: Die Stromversorgung in Wohngebieten in Nordamerika erfolgt in der Regel bereits über 240 V in der Mitte, wobei jede Phase an verschiedene Steckdosen im ganzen Haus und 240 V nur an einige wenige Geräte mit hohem Verbrauch (Herd, Trockner, Klimakompressor) geleitet wird Einheit). In einigen Fällen werden Steckdosen im selben Raum an verschiedene Phasen angeschlossen, sodass 240 V zwischen ihnen liegen. (Früher war es sogar noch koscher, Behälter (oben und unten) zu teilen, aber das ist nicht länger erlaubt - vermutlich, weil GFI-Verkaufsstellen in Küchen vorgeschrieben sind, genau dort, wo Sie in eine solche Situation geraten könnten). Sicherlich gibt es ältere "Split Receptacle" -Installationen, die großväterlich sind.

$208V=120\cdot 2 \cdot \sin(\pi/3))$

Die 240 V / 60 Hz sind also in den meisten Häusern bereits vorhanden (nicht unbedingt in Wohnungen). Ob es koscher ist, dieses Kabel für die Stromversorgung eines beliebigen Fremdgeräts zu verwenden, ist dann ein elektrisches Problem, über das Sie die guten Leute von DIY beraten können. 240-V-Steckdosen sind zulässig und befinden sich in der Regel an Orten, die für Großgeräte reserviert sind. Sie sind nicht mit ausländischen inländischen oder nordamerikanischen 240-V-Industriesteckdosen identisch - in der Regel größer als diese. Sehen Sie sich zum Beispiel diese Antwort an, die einige der Feinheiten berührt.

Schaltplan von hier

Indem Sie Ihre Fragen stellen, ist es offensichtlich, dass Sie keinen elektrischen Hintergrund haben, also versuche ich, mit einer Analogie zu antworten.

Man kann sich Elektrizität bis zu einem gewissen Grad wie ein Wasserleitungssystem vorstellen, bei dem Spannung der Druck, Strom die durch das Rohr fließende Wassermenge und der Durchmesser des Rohrs (der die pro Sekunde durchfließende Wassermenge begrenzt) ist der Widerstand.

Wenn Sie das Rohr in zwei getrennte Pfade aufteilen, ist der Wasserdruck in jedem der Pfade immer noch der gleiche wie in dem Rohr zuvor, dh Ihre Spannung ist immer noch gleich, egal wie viele Stopfen Sie hinzufügen.

Aber was Sie getan haben, ist, dass Sie die Rohrfläche vergrößert haben (Sie haben sie verdoppelt), und deshalb können Sie jetzt mehr Wasser pro Zeit aus dem Rohr holen, dh Sie haben den Widerstand verringert und dadurch mehr Strom fließen lassen, indem Sie den zweiten Stopfen (in der ' Der Strombegrenzungsfaktor ist normalerweise nicht das Kabel, sondern das Gerät selbst, obwohl Ihr Kabel groß genug sein muss, um den benötigten Strom zu führen.

Zumindest in Nordamerika werden Haushalte vom Energieversorgungsunternehmen mit 240 V versorgt. Es ist jedoch "in zwei Hälften geteilt" und jede Hälfte (120 V) ist mit Beleuchtungs- und Steckdosenstromkreisen zum Anschließen von Geräten verbunden. Elektrische Hochleistungsgeräte (Heizungen usw.) verwenden die beiden "Phasen" der 240 V direkt. 240 finden sich also in Schaltkreisen für Hochleistungsgeräte.

Aber für europäische Geräte wird normalerweise ein "heißer" Zweig von 240 V benötigt, und das andere Ende ist "neutral" und wird irgendwann geerdet. Es gibt keine Möglichkeit, dies sicher direkt aus einem typischen nordamerikanischen Stromversorgungsschema herauszuholen.

Deshalb wandeln die Menschen mit Transformatoren zwischen 120 und 240 V um (und umgekehrt).

Theoretisch KÖNNTE man ein Gerät mit ZWEI langen Netzkabeln herstellen und das Haus durchsuchen, um eine Steckdose in der ANDEREN "Phase" zu finden, und man hätte 240 V, aber BEIDE Seiten wären "heiß", und das wäre ziemlich gefährlich, es sei denn, man wäre WIRKLICH WIRKLICH wussten, was Sie taten. Dies ist eine theoretische Darstellung und wird in der Praxis ABSOLUT NICHT EMPFOHLEN.

Sie müssten zwei Steckdosen in zwei verschiedenen Stromkreisen mit einem Stromkreis in einer Phase und dem anderen Stromkreis in der zweiten Phase finden.

Bei einer typischen Schalttafel wechseln die Unterbrecher zwischen den beiden Phasen, wenn Sie die Schalttafel herunterfahren, sodass Sie die beiden verschiedenen Schaltkreise finden können, z. B. Wohnzimmer und Esszimmer.

Wenn Sie sich also für diese beiden Steckdosen entscheiden, hat jede Steckdose eine gemeinsame Erdung und einen gemeinsamen Neutralleiter an der Schalttafel, sodass zwischen den beiden heißen / stromführenden Kabeln ein Potential von ~ 220 liegt. Ihre beiden Stecker würden in jede der beiden Steckdosen gehen. Sie benötigen wahrscheinlich ein Verlängerungskabel, um zur zweiten Steckdose zu gelangen!

So funktioniert ein 220-V-Gerät in den USA. Zum Beispiel hat ein 220-V-Wäschetrockner einen 2-poligen Unterbrecher, der dem Trockner zwei Wärmequellen zuführt, von denen jede aus einer anderen Phase stammt.

Um stumpf zu sein, nein, Sie verwenden keine zwei Stecker. Die anderen Antworten Szenarien beschreiben , wo Sie könnte aber ich Sie genug zu verstehen , die zwei normalerweise verfügbaren Phasen der Netzspannung in einem durchschnittlichen US nach Hause zu kommen, werden Sie stattdessen einen Auslass richtig konfigurieren.

Es gibt verschiedene Arten von NEMA-Steckdosen . Die folgende Abbildung zeigt typische Angebote für 120 und 240 VAC.

Wenn ein Gerät nur 240 VAC benötigt, wird der Rückleiter / Weißleiter / Neutralleiter überhaupt nicht verwendet. Der gesamte Strom liegt zwischen den beiden Hotlines, normalerweise rot und schwarz. Wenn ein Gerät 240 VAC und 120 VAC verwenden möchte, benötigt es einen Neutralleiter. Das Bild könnte irreführend sein. Ich habe eine NEMA 10-50-Steckdose beobachtet, die üblicherweise für Trockner und elektrische Öfen / Herde verwendet wird.

Wenn Dreiphasenstrom vorhanden ist, kann ein blauer Draht vorhanden sein. Jede Verbindung zwischen zwei Farben beträgt 240 VAC. Zusätzlich beträgt jede Verbindung von einem Farbdraht zu Weiß 120 VAC. Übrigens: Vorsicht vor weißen Kabeln mit schwarzem oder rotem Klebeband am Ende, sie werden heiß.

Angesichts der Tatsache, dass Sie lediglich eine Gedankenübung durchlaufen, ist es wie gesagt möglich, 220 V aus den beiden Phasen an verschiedene Steckdosen anzuschließen (Sie müssen sie nur lokalisieren).

Grant Thompson hat in diesem Video gezeigt, wie ein Punktschweißgerät mit zwei Mikrowellentransformatoren hergestellt wird - https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=hsfgwEUXtTc#t=212

Sicher? Nicht möglich? Ja.

Gute Gedankenübung.