Fase e neutro
Che cosa sono la fase e il neutro?
I sistemi monofase e trifase riguardano i circuiti elettrici in cui scorre corrente alternata.
Sappiamo che nelle nostre abitazioni la corrente erogata dalle prese elettriche non è una corrente continua ma una corrente alternata che oscilla con un periodo di 360° e una frequenza di 50 Hz.
Il fatto di utilizzare corrente alternata nel trasporto di corrente su lunghe distanze è dovuto al fatto che la potenza dissipata per effetto Joule da un conduttore percorso da corrente è proporzionale al quadrato della corrente e quindi grazie all'utilizzo di trasformatori si alza la tensione notevolmente nelle linee elettriche di trasporto ottenendo una diminuzione consistente della corrente trasportata.
Un sistema trifase è un sistema di trasporto in cui viaggiano tre diversi tipi di oscillazione della corrente caratterizzati tutti dalla stessa ampiezza, frequenza e periodo ma sfasi di un angolo di 120°.
Un sistema di alimentazione trifase è costituito da tre conduttori che portano ciascuno una corrente alternata della stessa ampiezza e frequenza ma con una differenza di 120°.
Un sistema monofase raggiunge i picchi di tensione a 90° e 270° mentre un sistema trifase possiede tre oscillazioni quindi tre fasi.
Fase e neutro
I circuiti monofase sono costituiti da una sola fase a 220 V e presentano due conduttori uno per il neutro (colore blu) e una per la fase (colore nero o marrone) oltre che il filo di messa terra (di colore giallo verde) mentre i sistemi trifase sono caratterizzati da tre conduttori a 380 V e uno neutro.
Nelle nostre abitazioni arriva solo una fase cioè solo un tipo di corrente con una sola oscillazione. Le tre fasi possono quindi attraversare più abitazioni prima di ricongiungersi nella linea di ritorno detta neutro.
I sistemi trifase sono invece utilizzati quando la potenza richiesta è superiore ai 3 KW quindi da piccole industrie o circuiti con particolari carichi di potenza richiesta. In ogni caso una volta che le tre fasi si ricongiungono nel neutro secondo questo schema:
Le tre correnti si sommano ricordando però che sono sfasate tra di loro di un angolo di 120°.
Se abbiamo tre vettori che rappresentano le oscillazioni delle tre tensioni e quindi delle tre correnti e che si trovano disposti lungo tre direzioni sfasate di 120° ciascuno
la loro somma sarà zero in quanto il sistema è equilibrato e simmetrico poiché le correnti sono uguali:
In tal modo occorrono soltanto 4 cavi elettrici per alimentare i tre utilizzatori in parallelo anziché sei cavi (due per ogni resistenza) se le tre linee elettriche fossero completamente indipendenti.
Inoltre il filo di ritorno detto neutro portando una corrente praticamente nulla o comunque molto piccola può essere anche un filo abbastanza sottile con il vantaggio di risparmio notevoli quantità di rame specie nel trasporto di corrente su lunghe distanze. Se il sistema è perfettamente equilibrato addirittura il neutro può anche non esserci.
Link correlati:
Qual è l'unità di misura della resistenza elettrica?
Di quale colore devono essere i fili elettrici?
Che cosa afferma il principio di sovrapposizione degli effetti?
Studia con noi