Il detective dei circuiti

Indietro: Capire il tuo sistema elettrico

Quando risolvi i problemi elettrici in una casa, puoi evitare watt di frustrazione imparando o rivedendo le cose sul tuo sistema elettrico. Quando avrai imparato abbastanza, sarai pronto ad andare alla pagina per la Risoluzione di questi problemi nella tua casa. Disclaimer.

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• Il tuo impianto elettrico
• La compagnia elettrica
• Il tuo pannello principale
• Circuiti
• Fili
• Interruttori

Vedi anche: Come le cose vanno male

Il tuo sistema elettrico domestico: L’elettricità scorre verso le tue luci ed elettrodomestici dalla compagnia elettrica attraverso il tuo pannello, i suoi interruttori, i tuoi circuiti e ritorno. Ecco un’immagine schematica di tutte le parti principali del tuo impianto elettrico domestico.

Ci sono molte connessioni lungo questi percorsi che possono essere interrotte o fallire, e ci sono molti modi in cui l’elettricità potrebbe andare in posti che non vuoi. Vedi il mio articolo L’elettricità è misteriosa? e il mio articolo L’elettricità come seconda lingua.

La compagnia elettrica: La tua compagnia elettrica e il suo sistema di distribuzione portano l’energia su fili e attraverso interruttori e trasformatori dall’impianto di generazione fino a un punto di connessione a casa tua.

Il sistema stesso della compagnia può avere problemi che possono influenzare le cose in casa tua. Le sue caratteristiche di sicurezza incorporate possono fermare la corrente in tempo, ma altre connessioni, linee rotte, tempeste, imperfezioni o errori possono a volte permettere tensioni insolite nel tuo sistema, possibilmente danneggiando parti di esso. La sensibilità delle apparecchiature elettroniche domestiche a ciò ci ha reso più consapevoli di questa possibilità, così che l’uso di protezioni contro le sovratensioni è diventato comune. Ma alcune sovratensioni sono difficili da proteggere e possono essere simili ai fulmini nei loro effetti.

Questo schema dà uno sguardo più da vicino alla fonte dei 120 e 240 volt nel trasformatore della compagnia.

Il vostro pannello principale: Il tuo pannello centrale (o scatola dei fusibili) dirige l’elettricità attraverso la tua casa come un numero di circuiti separati, ognuno dei quali fluisce “fuori” dal proprio interruttore (o fusibile) su un filo e ritorna da qualsiasi cosa stia usando l’elettricità ad un’altra connessione nel pannello per mezzo di un altro filo. L’interruttore o il fusibile interromperà la corrente (il flusso) se inizia ad avvicinarsi a un livello pericoloso. Questo diagramma confronta un pannello principale come l’ho schematizzato finora, con come è disposto un tipico pannello:

Potrebbe esserci nel pannello un distinto interruttore “principale” che può interrompere l’alimentazione alla maggior parte o a tutti i circuiti. In caso contrario, potrebbe essercene uno vicino al contatore della compagnia elettrica. Questi dispositivi spengono automaticamente la corrente, ma le connessioni in uno qualsiasi di questi punti – al contatore, all’interruttore principale, all’interno dell’interruttore principale – possono fallire o diventare inaffidabili, interrompendo una parte o tutta la corrente nella tua casa.

Circuiti: Un circuito è un percorso sul quale la corrente elettrica può fluire da e verso una sorgente elettrica. Questo concetto potrebbe essere chiarito. Se fosse sempre semplice come la corrente dalla sorgente che segue un solo percorso possibile verso una luce e indietro per un percorso di ritorno, allora il funzionamento o il malfunzionamento di un circuito sarebbe facile da capire. Ma non è così semplice. Questo diagramma ti permette di tracciare il percorso di un circuito mentre attraversa il tuo sistema:

Il codice e le convenzioni definiscono un circuito in una casa come avente la sua sorgente in uno degli interruttori o fusibili della casa. Prendendo questo come punto di partenza della sorgente elettrica, quindi, troveremo che la maggior parte dei circuiti in una casa sono complessi, coinvolgendo sotto-rami come quelli di un albero.

In base al codice, un circuito dedicato viene utilizzato per ciascuno dei più grandi elettrodomestici come la gamma elettrica, lo scaldabagno elettrico, il condizionatore d’aria, o l’asciugatrice elettrica; questi così come i riscaldatori elettrici avranno due interruttori (uniti) per utilizzare 240 volt piuttosto che i 120 volt utilizzati dalla maggior parte degli altri articoli. Un circuito dedicato di 120 volt è di solito fornito per ogni lavastoviglie, smaltimento, forno a gas o olio e lavatrice. La maggior parte degli altri circuiti da 120 volt tende a servire un certo numero (da 2 a 20) di luci e prese a spina. Ci sono di solito due circuiti per le prese nella cucina/zona pranzo, e questi usano un filo più pesante capace di 20 ampere di flusso.

I circuiti che servono più di una presa o luce passano l’energia a posizioni successive per mezzo di connessioni nel dispositivo stesso o nella scatola in cui il dispositivo è montato. Così su ogni circuito ci sono molti posti dove l’elettricità può non passare – dall’interruttore e le sue connessioni, attraverso una serie di connessioni a dispositivi e scatole, attraverso interruttori, e ai contatti di una presa dove si inserisce qualcosa. La risoluzione dei problemi elettrici nella tua casa dipenderà da una conoscenza di base di questi argomenti. (Vuoi aiuto su Come etichettare i circuiti del tuo pannello?)

A volte il comportamento dell’elettricità in una casa si spiega con un confronto con l’impianto idraulico. L’acqua e ciò che fa sono meno astratti. Ma l’analogia è molto limitata. È vero che la pressione dell’acqua (tensione) attraverso una certa dimensione del tubo o del soffione della doccia (resistenza) può risultare in un certo tasso di flusso (corrente), e che un certo numero di galloni (kilowatt-ora) sarà così erogato. Ma cosa significherebbe un circuito – in termini idraulici? La pressione dell’acqua finisce al lavandino o sul prato oltre l’irrigatore. Il ritorno dell’acqua in un serbatoio è molto circolare. Il cablaggio elettrico è un sistema più stretto, un sistema più chiuso.

Fili: caldo, neutro, terra: Per capire la funzione che svolgono i diversi fili in un circuito, consideriamo prima il nostro uso dei termini. Poiché una casa è fornita di corrente alternata, i termini “positivo” e “negativo” non si applicano come per la corrente continua nelle batterie e nelle automobili. Invece, la compagnia elettrica fornisce elettricità che scorre avanti e indietro 60 volte al secondo. L’elettricità scorre attraverso il trasformatore, da un lato, e gli oggetti domestici in funzione, dall’altro, attraverso i percorsi continui dei fili tra di loro.

Due dei terminali del trasformatore sono isolati dalla terra e il terzo è collegato alla terra. Chiamiamo questi fili isolati “caldi” o “vivi” perché qualsiasi cosa anche solo leggermente collegata alla terra (come noi!), quando tocca un filo caldo, fornisce, insieme alla terra, un percorso accidentale per l’elettricità che scorre tra quel filo e il terminale “a terra” del trasformatore. (Vedere questo ottimo ritratto delle scosse da parte di un ingegnere).

Il filo caldo di un circuito è, potremmo dire, una metà del percorso che il circuito fa tra la fonte elettrica e gli elementi operativi (“carichi”). L’altra metà, nel caso di un circuito a 120 volt, è il filo “neutro”. Per un circuito a 240 volt, l’altra metà è un filo caldo dall’altra fase – l’altro caldo proveniente dal trasformatore. Quando sono accesi (in funzione, in esecuzione), i carichi fanno parte del percorso della corrente e sono dove l’elettricità sta facendo il suo lavoro previsto.

I fili caldi sono distribuiti nella vostra casa da una serie di interruttori o fusibili nel vostro pannello. I fili caldi sono tipicamente neri, occasionalmente rossi o anche bianchi, e mai verdi o nudi. I fili neutri relativi alla terra nella vostra casa sono anche distribuiti dal vostro pannello, ma da una o due “barre neutre”. I fili neutri dovrebbero essere sempre bianchi. Il contatto con essi non dovrebbe normalmente darvi la scossa perché sono collegati alla terra molto meglio (si presume) di quanto possiate esserlo voi. Ma il contatto con un caldo, anche se è di colore bianco, tenderà a scioccarvi. Anche quando sono spenti, chiamiamo questi fili caldi per ricordarci che lo saranno, e per distinguerli dai neutri e dalla terra.

Oltre ai fili neri, rossi e bianchi, i cavi nelle case cablate a partire dagli anni ’60 contengono anche un filo di “terra” nudo o verde. Come il neutro, è alla fine collegato al terminale di terra del trasformatore, ma questo filo non è collegato in modo da far parte del normale percorso del flusso intorno al circuito. Invece, è lì per connettersi alle parti metalliche di luci ed elettrodomestici, in modo che un percorso sia fornito “a terra” se un filo caldo dovesse contattare tali parti; altrimenti tu o io potremmo essere il miglior percorso disponibile. (In questo diagramma vedete se riuscite a immaginare i diversi percorsi presi dalla corrente normale e da un cortocircuito:)

In altre parole, quando un filo di terra porta corrente, si sta occupando di una situazione altrimenti pericolosa; infatti, di solito porta così tanto flusso improvvisamente, che fa scattare l’interruttore del circuito, avvertendoci così anche che un problema necessita di attenzione.

Interruttore: Per codice, convenzione e buone ragioni, solo i fili caldi dovrebbero essere commutati, mai i neutri o i fondi. Questo diagramma mostra come funziona un interruttore domestico:

Un interruttore è un dispositivo che continua il calore di un filo caldo fino a, diciamo, una luce o interrompe quel calore. Così il filo nero o rosso tra un interruttore e la sua luce non è sempre effettivamente caldo; quando non è caldo, il suo colore è ancora valido, per ricordarci che a volte sarà caldo. C’è una forma di commutazione in cui due o più interruttori possono controllare ciascuno una luce. Questi sono comunemente chiamati interruttori a tre vie. Normalmente funzionano con un interruttore che continua la calura ad un altro su uno o l’altro dei due fili “viaggiatori” che corrono tra gli interruttori; l’interruttore finale collega o il viaggiatore caldo o il viaggiatore non caldo alla luce, energizzando così la luce o no. Do più discussioni e schemi di interruttori a 3 vie.

Altri interruttori specializzati includono dimmer, sensori di movimento, fotocellule, interruttori a tempo, termostati e interruttori “smart home” (X-10). Puoi ottenere i miei consigli su questi all’indirizzo Controlli automatici.

Tour di un circuito: Questo è il punto in cui vedrai uno schema di cablaggio di una casa, anche se non di una casa intera. Ci sono schemi (ecco un’anteprima) di una presa commutata, interruttori a tre vie, una serie di prese, e tutti gli interruttori e le luci ad essi collegati. Affinché possiate sperimentare i pro e i contro di un circuito nella pratica, fate il Tour. (Quelli che amano i puzzle troveranno anche tre sfide per la risoluzione dei problemi alla fine del tour). Poi, per confrontare questo stesso circuito come si collega nelle scatole elettriche con il modo in cui i suoi cavi verrebbero eseguiti in un particolare insieme di stanze in una casa, vai a Circuit cabling. Ti consiglio di vedere questi file; potresti riconoscere in essi cose che sono simili a quelle che trovi nella tua casa.

Per i più avanzati. Lavorando con un problema più complesso, potresti voler rinforzare la tua educazione con questo Tutorial sulle connessioni nelle scatole elettriche. E ho questa pagina piena di Diagrammi delle connessioni, che serve a mostrare la maggior parte dei possibili modi in cui i fili si collegano nelle scatole di prese, luci e interruttori.

“Sicuramente è meglio che chiamare o entrare nel posto di lavoro di un elettricista per chiedere aiuto e consigli GRATUITI – cosa che mi mette a disagio! Non è molto diverso dall’entrare in un ristorante con il proprio prosciutto e uova! (LOL) Allo stesso modo, non mi sento di pagare “tutto il carico” per una chiamata di servizio, anche – non perché sono un tirchio, ma perché odio sempre essere “pizzicato” per qualcosa che probabilmente potrei fare da solo con solo un po’ di conoscenza e aiuto esterno! -Rich
“Ho pensato che sicuramente ci sarebbe stata una montagna di informazioni online sul cablaggio di base della casa? Il problema è che c’è una montagna di informazioni, ma non è tutto in un unico posto né facilmente accessibile a un profano. Almeno, questo è come mi sono sentito fino a quando ho trovato il vostro sito. Finalmente c’era un posto che aveva tutte le informazioni che stavo cercando, ed era presentato in un modo ben logico e facile da capire”. -Tom
“Il miglior sito elettrico domestico in assoluto che ho potuto trovare sul web. Il diagramma con la lettura passo dopo passo mi ha aiutato finalmente ad afferrare le basi del cablaggio domestico”. -Todd, WI