¿Construir un aparato con dos enchufes para obtener el doble de voltaje?

Acabo de tener una discusión tonta con alguien sobre los voltajes. En Europa, el voltaje habitual es de 220 V, mientras que en otros lugares es de 110 V.

Así que estábamos discutiendo cómo usar dispositivos europeos en el extranjero y mi amigo preguntó: ¿crees que uno podría agregar otro enchufe al dispositivo para obtener 220 voltios de dos enchufes de 110 voltios?

Si bien parece ser una idea increíble, lo más probable es que no funcione porque de lo contrario todos lo estarían haciendo.

Así que empezamos a tratar de descubrir por qué no puede funcionar. Si bien ambos no tenemos idea, sugerí que los 110 voltios significan 110 voltios en total para toda la casa. Quería terminar este argumento argumentando que si conectas una tostadora que usa 60 de los 110 voltios, solo quedan 50.

Excepto que sé que esto está mal porque ningún dispositivo "consume" parte del voltaje.

Entonces mi pregunta es:

¿Podría alguien explicarme en detalle por qué (si) no es posible usar dos enchufes para obtener el doble de voltaje?

O bien, si es posible, ¿cómo funciona?

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Solo en respuesta a algunas de las respuestas: no tenemos absolutamente ninguna intención de construir nada en absoluto. Esto tiene un interés puramente teórico para nosotros y esperamos aprender algo sobre la electricidad en el proceso. Gracias por su preocupación.

Si conecta una tostadora que utiliza 60 de los 110 voltios, solo quedan 50.

No, los dispositivos están cableados en paralelo, lo que significa que todos los dispositivos en un hogar comparten el mismo voltaje.

Las cosas no están conectadas en series como esta:

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

lo que podría significar que el HiFi obtiene 85 V y el refrigerador obtiene 25 V y ninguno funciona porque cada uno necesita 110 V para funcionar.

Pero están conectados en paralelo de esta manera:

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

Puede ser útil pensar en la analogía habitual del agua. Si tiene un tanque de agua alto muy grande, la presión en el fondo solo depende de la altura del agua en el tanque, nada más. No importa cuántas tuberías estén conectadas en el fondo del tanque, la presión en cada tubería es la misma. No se puede duplicar la presión conectando tuberías creativamente.

Obviamente, puede duplicar el flujo , si una tubería puede entregar n galones por minuto, dos tuberías (del mismo tamaño) pueden entregar 2x n galones por minuto. Pero el flujo es como la corriente eléctrica (amperios), no como el potencial eléctrico (voltios).

Su casa tiene un límite en la corriente total que se puede suministrar. Esto se debe a que los cables a su hogar se calentarían si transportaran más de su corriente nominal. Es algo malo cuando los cables se calientan, se derriten o prendieron fuego a los edificios circundantes y a las personas en ellos.

Entonces, si su casa tiene un suministro de 200 A y la carga de su Prius toma 100 A, eso solo deja 100 A para el resto de sus electrodomésticos. Pero eso es corriente, no voltaje.

¿Por qué (si) no es posible usar dos enchufes para obtener el doble de voltaje?

Porque terminarías duplicando los cables (sin efecto) o cortocircuitando 100V a neutral y quemando un fusible / disparando un interruptor de circuito.

Puedes hacer esto con múltiples baterías. Por ejemplo, la conexión de dos baterías AA de 1.5A en serie (una tras otra) crea 3V. Pero no puede crear 3V a partir de una sola batería de 1.5V simplemente con un cableado creativo. El suministro de CA de 110 V de su hogar es más como una sola batería con muchos elementos conectados por cables.

Estados Unidos usa un suministro de "fase dividida" para las casas (piense en dos baterías), lo que significa que puede crear 240V haciendo uso de ambas fases. Hay reglas sobre cómo hacer esto y cualquier persona que no tenga una comprensión básica de los principios de la electricidad no debería perder el tiempo con esto.

Primero, una nota importante: esto está jugando con circuitos potencialmente letales y de ninguna manera cualquier cosa que pueda ser sugerida como resultado de esta respuesta debe ser intentada por alguien que no sea un electricista debidamente autorizado . En particular, el OP no tiene suficiente conocimiento para hacer esto sin un riesgo severo para la vida y las extremidades. Pocos de nosotros aquí somos electricistas con licencia. Vea el DIY SE si desea tales consejos sobre lo que es seguro y / o aceptable hacer en realidad.

Es posible, aunque poco probable, que esto funcione en algunos casos en América del Norte.

Primero, si las salidas están conectadas al mismo circuito, oa otro circuito en la misma fase, no funcionará. Para que los dos 'agreguen', los estarías acortando. Funcionaría si aislaras uno con un transformador 120: 120 (grande, caro y costoso). El transformador podría ser aproximadamente la mitad del tamaño de un transformador 120: 240 porque es efectivamente un autotransformador.

Ahora, los casos limitados en los que podría funcionar: la energía residencial de América del Norte generalmente ya está conectada a 240V, con cada fase enrutada a diferentes receptáculos en toda la casa y 240V enrutada solo a unos pocos electrodomésticos de alto consumo (estufa, secadora, compresor de aire acondicionado) unidad). En algunos casos, los tomacorrientes en la misma habitación estarán conectados a diferentes fases, por lo que habrá 240 V entre ellos. (Hubo un tiempo en que incluso era kosher dividir los receptáculos (arriba y abajo), pero eso ya no está sancionado, presumiblemente porque los enchufes de GFI tienen el mandato en las cocinas, justo donde podría encontrarse en tal situación). Las instalaciones más antiguas de "receptáculo dividido" ciertamente existen y están protegidas.

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

Por lo tanto, 240V / 60Hz ya existe en la mayoría de las casas (no necesariamente en apartamentos). Si es kosher volver a cablear esto para alimentar algún electrodoméstico extraño al azar, entonces es un problema de código eléctrico, que la buena gente de bricolaje podría aconsejarle. Se permiten tomas de 240 V y, por lo general, se encuentran en ubicaciones reservadas para electrodomésticos principales. No son lo mismo que cualquier toma de 240 V industrial doméstica o norteamericana extranjera, generalmente más grande que la anterior. Vea, por ejemplo, esta respuesta que toca algunas de las sutilezas.

Diagrama de cableado desde aquí

Al hacer sus preguntas, es obvio que no tiene antecedentes eléctricos, por lo que trato de responder con una analogía.

Hasta cierto punto, puede pensar en la electricidad como un sistema de tuberías de agua donde el voltaje es la presión, la cantidad actual de agua que fluye a través de la tubería y el diámetro de la tubería (lo que limita la cantidad de agua que pasa por segundo) como la resistencia.

Si divide la tubería en 2 rutas separadas, la presión del agua en cada una de las rutas sigue siendo la misma que en la tubería antes, es decir, su voltaje sigue siendo el mismo, sin importar cuántos tapones agregue.

Pero lo que hizo fue aumentar el área de la tubería (la duplicó) y, por lo tanto, ahora puede obtener más agua de la tubería, es decir, disminuyó la resistencia y, por lo tanto, permitió que fluye más corriente al agregar el segundo tapón (en el ' mundo eléctrico, el factor limitante de la corriente generalmente no es el cable sino el dispositivo en sí, aunque su cable debe ser lo suficientemente grande como para transportar la corriente necesaria).

Al menos en América del Norte, los hogares obtienen 240V de la red eléctrica. Pero está "dividido por la mitad" y cada mitad (120V) está conectada a los circuitos de iluminación y salida para enchufar los electrodomésticos. Los dispositivos eléctricos de alta potencia (calentadores, etc.) utilizan las dos "fases" del 240V directamente. Por lo tanto, se pueden encontrar 240 en circuitos para dispositivos de alta potencia.

Pero para los electrodomésticos europeos, generalmente quieren una pata "caliente" de 240 V, y el otro extremo es "neutral", que está conectado a tierra en algún momento. No hay forma de obtenerlo de manera segura directamente de un esquema típico de cableado de energía de América del Norte.

Es por eso que las personas usan transformadores para convertir entre 120 y 240V (y viceversa).

Teóricamente PODRÍAS hacer un gadget con DOS cables de alimentación largos e ir a buscar a través de la casa para encontrar un circuito de salida en la OTRA "fase" y tendrías 240 V, pero AMBOS lados estarían "calientes" y eso sería bastante peligroso a menos que REALMENTE REALMENTE sabía lo que estabas haciendo. Esta es una ilustración teórica y NO SE RECOMIENDA ABSOLUTAMENTE en la práctica real.

Necesitaría encontrar dos salidas en dos circuitos diferentes con un circuito en una fase y el otro circuito en la segunda fase.

En un panel eléctrico típico, los interruptores se alternan entre las dos fases a medida que se mueve hacia abajo, para que pueda encontrar los dos circuitos diferentes, por ejemplo, sala de estar y comedor.

Entonces, si elige estas dos salidas, cada una tendrá una conexión a tierra común y un neutro común en el panel, por lo que habrá un potencial de ~ 220 entre los dos cables activos / activos. Sus dos enchufes irían a cada uno de los dos enchufes. ¡Probablemente necesitará un cable de extensión para llegar a la segunda salida!

Así es como funciona el aparato de 220v en los Estados Unidos. Por ejemplo, una secadora de ropa de 220v tiene un interruptor de 2 polos que trae dos hots a la secadora, cada uno de una fase diferente.

Para ser franco, no, no usas dos enchufes. Las otras respuestas describen escenarios en los que podría , sin embargo, si comprende lo suficiente como para obtener las dos fases de voltaje de línea normalmente disponibles en un hogar promedio de los EE. UU., En su lugar, configurará una salida correctamente.

Existen varios tipos de salidas NEMA , la siguiente ilustración muestra las ofertas típicas para 120 y 240 VCA.

Si un dispositivo solo necesita 240 VCA, el conductor de retorno / blanco / neutro no se utiliza en absoluto; toda la corriente se encuentra entre las dos líneas activas, generalmente rojo y negro. Si un dispositivo quiere usar 240 VCA y 120 VCA, necesitará un conductor neutro. La imagen puede ser engañosa; He observado una salida NEMA 10-50 comúnmente utilizada para secadoras y hornos / estufas eléctricas.

Si hay alimentación trifásica, puede haber un cable azul. Cualquier conexión entre dos colores es de 240 VCA; Además, cualquier conexión de un cable de color a blanco es de 120 VCA. Como comentario: tenga cuidado con los cables blancos con cinta negra o roja al final, estarán calientes.

Al ver cómo simplemente está pasando por un ejercicio de pensamiento, entonces, como se dijo, es posible obtener 220V de las dos fases que van a diferentes puntos de venta (solo tiene que ubicarlos).

Grant Thompson lo hizo en este video que muestra cómo hacer una soldadora por puntos con 2 transformadores de microondas: https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=hsfgwEUXtTc#t=212

¿Seguro? ¿No es posible? Si.

Buen ejercicio de pensamiento.