Beim Wechselstrom aus der Steckdose spricht man von der Phase und dem Neutralleiter. Am Neutralleiter liegt kein Strom, aber auf der Phase. Aber wieso ist das so? Bei Wechselstrom ändert sich doch ständig die Polarität. Das müsste doch bedeuten, dass der Strom abwechselnd von der Phase und vom Neutralleiter kommen müsste. Kann das mal jemand aufklären?
Ein einfacher Wechselstromkreis besteht aus einem Generator und einem Verbraucher. Da der Generator sich mechanisch dreht, entsteht ein Kreisstrom, welcher bei jeder Änderung der magnetischen Pole eine Änderung der Strompolarität verursacht.
Bei genauerer Betrachtung ist die Phase der Draht, der bei Beginn der Generator-Drehung mit der positiven Polarität den Strom zu leiten beginnt. Der andere Draht ist damit der Rückleiter, der als Neutralleiter bezeichnet wird. Das an ihm kein Strom liegt, ist nur zum Teil richtig. Zum Teil deshalb, weil vom Generator aus gesehen, beginnt hier ein Potential zur Erde. Beim Generator ist der Neutralleiter mit Erde verbunden.
(Update: Irrtümlicherweise wurden die Begriffe Nullleiter und Neutralleiter verwechselt. Korrigiert)
Ich würde den Nullleiter als passiv bezeichnen, da dieser im Normalfall Spannungsfrei sein sollte und nur der Phase zugeschaltet wird damit zwischen diesen beiden Leitungen dann „der Wechsel der Wechselspannung oder -stromes“ stattfinden kann.
Die Phase hat sinusförmig wechselndes Potenzial und schließt ja mit dem Nullleiter via Verbraucher einen Kreis. Die Phase (Aussenleiter) saugt also Elektronen aus dem Nullleiter durch den Verbraucher (+) oder drückt Elektronen durch den Verbraucher in den Nullleiter (-).Der Nullleiter hat das Potenzial null, zumindest wenn also OK ist. Die Phase im Haushalt z.B. +-230V. So ergibt sich die Spannung 230V.
Für sich genommen alterniert eine Spannung auf einem Symmetrischen Leiternetz als Potential zwischen den beiden Leitern.
Betrachten wir das ganze jetzt aber mal aus sich eines Beobachters, der die Spannung „sehen“ kann und sich auf einem der beiden Leiter befindet. Die Spannung verläuft für diesen Beobachter als Sinus (oder cosinus) von ca. +310V über 0 bis -310V. Demnach würde der Außenleiter eine Amplutude von ca. 620V beschreiben.
Da jedoch der Generator – und jeder trennende Transformator – eine Erdverbindung einer der beiden Phasen herstellt, passiert eigentlich folgendes:
Der Beobachter aus dem letzten Gedankenexperiment bleibt nicht auf einem Potential bei 0V stehen, sondern wird seinerseits auf ein Potential von ca. -155V abgesenkt und danach wieder auf 155V angehoben. Da die beobachtete andere Leitung, die Phase, gegengleich (180°) die Spannung verändert ergibt sich die in der Steckdose vorgefundene physikalische Eigenheit des Europäischen Stromnetzes mit seinen 230V eff der beiden Phasen zueinander und den asymmetrischen 230Veff gegen Erde.
Der geerdete Teil bleibt also nicht wirklich auf 0V, sondern moduliert mit 50Hz eine halbe Welle der symmetrischen Wechselspannung auf das Erdpotenital.
Das erklärt das überall präsente Brummen in den Verstärkern, wenn Anschlüsse frei bleiben.
Einfach mal mit einem Nagel in die Steckdose… und du hat eine 50:50 Chance eine geballert zu bekommen. Kleinen Stoßgebet an den Fi, dass er auch nicht zu tolerant ist und man wir nie wieder vergessen, was der Unterschied zwischen ein Nullleiter und der Phase ist.
Viel Spaß beim ausprobieren!
Vg Pali
Ps. Ich übernehme keine Haftung für euer Handeln
Woher kommen die Begriffe „Neutralleiter“ und früher „Nullleiter“?
In der Energieversorgung sind 3-Phasen-Wechselstrom-Netze die Regel. Hier gibt es üblicher Weise die drei Außenleiter (L1, L2, L3), einen Neutralleiter (N) und einen Schutzleiter (PE).
Bei einer symmetrischen Belastung der drei Außenleiter ist der Neutralleiter stromlos, also neutral. Je nach Erdungkonzept ist dann der Neutralleiter (in der Quelle/Trafo auch Sternpunkt genannt) geerdet oder auch nicht. Üblicher Weise ist aber der Sternpunkt geerdet und hat somit das Erdpotential. Folglich oszilliert das Potential der Außenleiter um das Erdpotential.
Zur Antwort von M:
Der Neutralleiter ist per Definition ein AKTIVER Leiter. (s. VDE 0100-200)
Bitte leibe Hobbybastler die 230 V sind lebensgefährlich und passt auf euch auf. Lieber die Finger davon lassen.
Bei Wechselspannung gibt es keine Polarität, nur wenn man einen Pol mit der Erde verbindet, so erhält man einen neuen Bezugspunkt. Dieser wird vom Energieversorger genutzen, um einen Leiter zu sparen. Die Erde wird als kostenloser Leiter benutzt. Betrachtet man Hochspannungsmasten, so kann man erkennen das hier kein Neutralleiter vorhanden ist. Es werden nur Phasen-Leiter eingesetzt. (Damit ist die Frage beantwortet, wer mehr erfahren will kann gerne weiter lesen.)
Würde man auf diese Möglichkeit verzichten, so könnten Stromschläge weitesgehend vermieden werden. Da wir aber immer mit mindestens einem Bein (oder Körperteil) die Erde berühren, ist die Warscheinlichkeit größer eine Phase zu berühren. Somit kann der Kreislauf über unseren Körper geschlossen werden (Stromschlag). Bei einem Hausanschlußkasten wird vom Energieversorger auch nur die Phasen (L1, L2, L3) und der Neutralleiter bereitgestellt. Die PE (Erde) muss separat vom Fundameterder oder Kreuzspies bezogen werden. Dabei ist der Neutralleiter doch die Erde. Was ist der Unterschied zwischen diesen?
In der Vergangenheit wurde gerne in einer Steckdose eine Brücke zwischen Neutralleiter und Erde geschlossen, hier genügte es zwei Leitungen zu haben. Mit dieser Anordnung jedoch funktionieren FI’s nicht. Damit Fehlströme garantiert erkannt werden können, muss eine separate Verbindung zu Erde bestehen.
„…, so könnten Stromschläge weitestgehend vermieden werden. …“
Da bin ich durchaus Deiner Meinung. Genau darum verstehe ich (noch) nicht, warum ein Stromerzeuger, der z.B. irgendwo im Garten steht, geerdet werden soll. Wäre es nicht ratsamer, ihn gegen die Erde komplett zu isolieren?