アパートの電源コンセントを交換します。標準の4本のワイヤーがあり、2つの赤の1つが近くのトグルスイッチに接続されています。

トグルスイッチがオフのときに、赤い線の1つと白い線の間で16Vを測定しているので心配です。（もう1つの赤いワイヤーは常に0 Vを測定するので、何もないはずです。）

赤がオフになっているはずのときに16 Vになっている場合、赤を配線したくありません。これがなぜ起こっているのか、または私が何ができるのか？または、16は0に十分近いですか？

16 Vは、誘導/浮遊/ファントム電圧である可能性があります。その電力線は、活線（〜120-130 V）と一緒に束ねられているため、無線機と同じように電圧を「受信」しています。もう1つの赤いワイヤは、どこかでアース（またはニュートラル）に接続されている場合があります。そのため、〜0 Vに保持されます。

ファントム電圧であるという私の仮定が真である場合、16 Vはどのデバイスにも電力を供給することができず、安全であると見なすことができます。それは主に2本のワイヤー間の静電容量によって引き起こされます。マルチメータをシステムに接続すると、「オープン」ワイヤとニュートラルの間に電流パスが作成されます。次に、AC電流はワイヤー間を流れ（ACはコンデンサーを通過します）、次にマルチメーター（有限の入力インピーダンスを持つ）を流れます。マルチメータを流れる電流によって、測定する電圧が決まります。

電源レセプタクルを交換する前に、回路を完全に理解するために、スイッチの配線方法を確認することをお勧めします。また、スイッチは中性線ではなくLINE（約120 V）を接続/切断する必要があることを忘れないでください。ニュートラルとアースは常にコンセントに接続されている必要があります（スイッチはオフになっています）。

この問題を回避する1つの方法は、低入力インピーダンスの電圧計を使用することです。最近のデジタル電圧計の入力インピーダンスは通常、約10MΩです。入力インピーダンスが500kΩ未満のメーターを使用すると、未接続のワイヤに十分な負荷がかかり、実質的なファントム電圧を発生できなくなります。電圧計の入力と並列に500kΩ-1MΩの抵抗を追加することは、ファントム電圧を取り除くための合理的な方法です（ただし、抵抗の電力定格の範囲内であることに注意してください、power = V ^ 2 / R）。

古いアナログ電圧計は、ファントム電圧を測定できないほど十分に低い入力インピーダンスを持つことがよくあります。また、ファントム電圧を測定できないほど十分に低い入力インピーダンスを持つように設計されているいくつかの最新のデジタルマルチメータがあります。これらのマルチメータは、多くの場合、入力と並列にPTCサーミスタを使用します。

ラボ実験

例として、私はあなたの状況に似た方法で約1メートルのNM 12/2ケーブルを接続しました。ニュートラルとラインをNMケーブルの外側の2つの導体に接続し、グランドをフローティングのままにしました。ニュートラルとアース線の間で31 Vを測定しました。

理論計算

以下に計算の例を示します（多くの簡略化、最悪のシナリオなど）。この「ファントム」はMatlabコードで記述された非常に大きくなる可能性があることを示しています。これは、「赤い」コネクタが「ホット」ワイヤと接地ワイヤの間にあり、12ゲージのワイヤ、各ワイヤに19ミルの絶縁体、PVCの誘電率、マルチメータの入力インピーダンスが10 Mohmであり、誘導結合なし（容量結合のみ）。ウィキペディアの静電容量式を使用して、2本の平行線を作成します。想定されるワイヤの長さは1メートルです。その結果、ファントム電圧が33.4 Vになり、「実生活」で測定したものと似ています。これは、16 Vが現代の高入力インピーダンスの電圧計で測定できる「妥当な」ファントム電圧であることを示しています。

この計算は、12/3ケーブルが次のようなものであることを前提としています。

これにより、次のような分圧回路（誘導結合がない場合）が生成されます。

ファントム電圧はRmmの両端の電圧です（図の右側）。AC回路の場合、複素数を使用して、回路内の各要素のインピーダンスを表すことができます。コンデンサのインピーダンスは1 /（jωC）です。ウィキペディアには、分圧器に関する詳細情報があります。出力電圧の大きさはマルチメータが測定するものであり、その位相は破棄できます。

% For NM 12/2 cable, approx....
% Assume flat NM cable, with Red-Line-Ground-Neutral

f = 60; % Hz
w = 2*pi*f; % rad
Vin = 120; % V(rms)

% wire diameter
a=2.053e-3; % m

% Insulation, 19 mil
t_ins = 0.019*2.54/100; %m

% Cable length
l = 1; % m

% Dielectric constant
e0 = 8.854e-12; % F/m
e = 3 * e0; % PVC has a dielectric constant of 3.

%Multimeter input resistance, value of Fluke 80 series V
Rmm = 1e7;

% Wire capacitance, formula from Wikipedia
C = pi*e*l/acosh((2*t_ins+a)/a); % F
% The impedance of a capacitor is 1/(j*w*C)
Z_C = 1./(1j*w*C);

% Impedance of Z_C in parallel with Rmm.
% Parallel impedances are combined as the inverse of the sum of the
% inverses.
Z_2 = 1/(1/Z_C + 1/Rmm);

% The phantom voltage is a voltage divider of Z_C is series
% with Z_2. The phantom voltage is the voltage over Z_2.
Vphantom = Vin * abs(Z_2/(Z_C + Z_2));

fprintf('Phantom voltage is %f V.\n', Vphantom);

建物/家の接地回路を確認します。その整合性を確認し、接続を確認してください。すべて問題なければ、16ボルトが表示されるまで配線の検査に進みます。

配線の一部のセグメントが古すぎる場合は、誘電体（絶縁体）が完全にむき出しになるほどで​​はなく（したがって、放電が起こり、私たち全員が知っている厄介な結果が発生する可能性があります）、スイッチが回路の残りの部分を破壊しているにもかかわらず、（トランスのように）誘導電流が発生する可能性があります。このようなセグメントを見つけた場合は、両側を切断して分離し、絶縁された良導体の平行経路を配置すると、問題が発生するはずです。