Pourquoi devrions-nous mettre à la terre une source CA

user51826

Pourquoi devrions-nous mettre à la terre une source CA


Je suis nouveau dans ce domaine, d’où cette question étrange. Pourquoi aurions-nous besoin de mettre à la terre une source CA? Pourquoi ne suffirait-il pas d’avoir un seul pôle pour obtenir un courant alternatif? Je comprends pourquoi cela ne fonctionnerait pas dans le cas DC où le courant circule dans une direction. Cependant, dans le cas d’une source de courant alternatif où le courant ne circule nulle part mais oscille simplement d’avant en arrière, je ne comprends pas pourquoi la connexion d’une charge à un seul pôle ne fonctionnerait pas? Merci.

Pranav Hosangadi

Vous n’avez pas besoin d’un fil de terre pour faire fonctionner le courant alternatif. Un fil  » neutre  » suffit.

user51826

Merci pour toutes les réponses. Maintenant, disons que nous avons un circuit résonnant RLC avec L et C en parallèle. À la fréquence de résonance, la boucle LC agit essentiellement comme un circuit ouvert. Le courant circule alors uniquement à l’intérieur de la boucle – il n’y a pas de flux d’électrons dans le reste du circuit. Ensuite, je ne comprends pas très bien comment tout cela fonctionne, comment la boucle LC « ressent » encore la tension sans flux d’électrons réel dans le reste du circuit?

Réponses


 Rob

Il y a deux problèmes connexes ici, et je ne sais pas quelle est votre véritable question.

Dans les circuits CA domestiques avec des câbles à trois fils , la terre est principalement un système de sécurité. Quelque part près de l’endroit où le courant électrique atteint votre compteur électrique, votre fil de terre est en fait connecté à … la terre, via un piquet dans la saleté ou une connexion à votre plomberie. La terre peut alimenter ou couler beaucoup de charges sans danger, et donc un court-circuit entre un fil sous tension et un boîtier mis à la terre est beaucoup moins dangereux qu’un court-circuit entre un fil sous tension et un être cher. Si vous regardez de près les câbles traversant un conduit métallique (généralement à l’extérieur à la maison, plus courant dans les environnements industriels), vous devriez constater que les deux extrémités du conduit sont connectées au fil de terre; cela protège quelque peu le câble d’alimentation contre l’action d’une antenne radio.

Vous pouvez absolument faire fonctionner un circuit CA sans fil de terre; C’est généralement ainsi que les systèmes ont été installés au cours des dernières décennies avant que les systèmes mis à la terre ne deviennent standard, et on les trouve encore parfois dans les vieilles maisons.

Je pense qu’il est plus probable que vous vous demandiez si vous pouvez faire fonctionner un circuit alternatif sans voie de retour pour le courant, car le courant est juste en train de tourner. C’est possible aussi, bien que les détails du circuit soient un peu différents. En voici une photo:

tour de diffusion

Comme vous vous en souvenez probablement de votre expérience avec ces systèmes « à un fil », vous n’avez même pas besoin d’être en contact avec eux pour que le terrain fonctionne! L’énergie électrique n’est pas transportée par les charges, mais par les champs créés par les charges en mouvement, et le flux d’énergie va dans la direction déterminée par le vecteur Poynting. C’est même le cas pour un circuit DC , qui a ce genre de champ entre ses lignes « source » et « retour ».

champ autour d'une ligne de transmission DC

À quoi ressemblerait un système de transmission par contact à un fil? Les tensions dans le fil unique devraient être régulées par rapport à la terre (pas le fil de terre, puisque nous l’avons éliminé, mais par rapport à un piquet dans la terre quelque part). Essentiellement, vous utiliseriez la Terre comme une « ligne de retour ». Étant donné que le flux de retour serait probablement réparti sur un grand volume sous la terre, vous auriez effectivement une ligne de transmission avec un très grand écart entre les courants de source et de retour, ce qui donnerait une capacité minuscule et une impédance énorme . Cela pourrait fonctionner, mais ce serait beaucoup plus capricieux et imprévisible que le système que nous avons actuellement.


 Ross Millikan

Vous avez besoin d’un fil de retour pour terminer le circuit. Sinon, les électrons essaieraient tous de s’accumuler à la fin et le courant ne circule pas. En

60

Circuits Hz, le courant circule dans une direction pour

1/60

seconde. Cela ne signifie pas que vous avez besoin d’un fil de terre – le courant alternatif fonctionne bien isolé de la terre.

Anna v

N’est-ce pas appelé une antenne? S’il n’y a pas de circuit de retour, il rayonne?

Ross Millikan

@annav: Oui, une antenne n’a pas de chemin de retour. La fréquence est généralement beaucoup plus élevée. Quand je vois AC, je pense que 50-60 Hz, et bien que vous puissiez rayonner à ces fréquences, nous n’essayons généralement pas.


 Pu Zhang

Si vous n’avez qu’un seul fil, laissant son extrémité ouverte, vous avez toujours du courant qui circule dans le conducteur, mais l’efficacité ne sera pas optimale en raison de l’inadéquation de l’impédance. Le but étant de transporter de l’énergie, nous avons besoin de l’autre fil pour optimiser le rendement.

 

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