Розетка в розетку, ответ
Текст задачи
Напряжения переменного тока одной частоты принято отображать на комплексной плоскости. Аргумент (полярный угол) - фаза, модуль (расстояние от нуля) - напряжение.
Если мы включим в одну фазу, есть два варианта: 1) Ноль к нолю, фаза к фазе - ничего не будет; 2) Ноль к фазе - по обоим проводам КоЗа 230 вольт.
Если мы включим в разные фазы, тоже два варианта: 1) Ноль к нолю, фаза к фазе - по одному проводу КоЗа 400 вольт, по другому ничего; 2) Ноль к фазе - по обоим проводам КоЗа 230 вольт. Простенький подсчёт говорит, что первый случай выделит в 1,5 раза больше энергии: напряжение больше в √3 раза (=400/230), что даёт утроение энергии, зато второй даёт КоЗу сразу по двум проводам.
Задача была навеяна миллионным YouTube-каналом. Рекламировать его не буду: хозяин как минимум делает вид, что ничего не смыслит в физике - например, пробует поджечь «сухую воду», которая одно из лучших веществ для тушения архивов, серверных, телестудий и прочих мест, где вода или порошок нанесёт даже больше вреда, чем сам пожар. Я, наоборот, топлю за то, чтобы поразмыслить над всем, что вокруг.
В переменном токе часто используются ёмкости и индуктивности, которые то создают сопротивление току, то сами делают ток, а значит, слегка сдвигают фазу. Таковыми являются трансформаторы и моторы. Векторная диаграмма показывает, почему в таком случае через провода будет идти бóльшая мощность, чем реально потребляется энергии. Работающий вхолостую трансформатор состоит практически полностью из индуктивной мощности.
На производстве, где есть большие моторы, электропечи и прочие индуктивные нагрузки, используют огромные конденсаторы рассчитанной ёмкости - компенсаторы индуктивной нагрузки, призванные уменьшить паразитный ток в проводах.
А вот в квартире доля реактивных (ёмкостных/индуктивных) мощностей незначительна. По теореме Пифагора, если активная мощность 120 ватт, а индуктивная невозможные 50 вольт-ампер, через провода пройдут 130 вольт-ампер - проигрыш невелик, 10 Вт·(1 − КПД последних метров электропередачи). К тому же счётчики меряют именно активную мощность - так что навеянный компенсаторами индуктивных мощностей «экономитель энергии» ни к чему не приведёт. А если индуктивная мощность реально велика (а вдруг!), небольшой конденсатор никак её не компенсирует.
