O que significa quando existe uma diferença de tensão entre o terra e o neutro?

Entre o solo e o calor, há aproximadamente 120V conforme o esperado.

Eu esperava que a diferença de tensão entre o terra e o neutro fosse 0v, mas, em vez disso, é 0,4V. Por que não seria esse o caso? É uma condição perigosa? Como isso seria corrigido?

É a queda causada pela corrente que flui através do fio neutro, como Andreja diz. Sob circunstâncias normais, não deve haver corrente fluindo através do fio terra.

Vejo que você está conectado a um adaptador de 4 vias. Se você ligar / desligar algo conectado ao mesmo adaptador (por exemplo, uma luz) e monitorar a tensão, deverá vê-lo mudar (ele sobe e desce)
, acabei de fazer este experimento simples com um 4- caminho e uma lâmpada de halogênio, aqui estão os resultados:

Com a luz apagada:

Com a luz acesa:

O multímetro estava na faixa de 2VAC e conectado ao soquete adjacente neutro e terra, como mostrado na sua pergunta. Você pode ver a queda de tensão aumentar em ~ 400mV quando a luz acende. Se você conhece a corrente consumida pelo aparelho, pode fazer um cálculo aproximado da resistência do fio.

Fiz uma pergunta semelhante no site de bricolage e não consegui uma resposta clara para explicar como a alta tensão é muito alta.

Enfim, sobre o fenômeno elétrico: é apenas a lei de Ohm simples. Você tem fios que têm alguma resistência e você tem corrente passando por eles. Normalmente, não deve haver corrente passando pelo fio terra, portanto a queda de tensão é zero e você obtém zero volt. Por outro lado, temos corrente passando pelo fio neutro e está atuando como um resistor, pois possui baixa resistência. Você está aqui simplesmente medindo a queda de tensão através dele.

Há também a segunda parte da história: o fio neutro deve ser referenciado à terra em algum lugar, mas pode acontecer que a referência do solo naquele local seja diferente da referência do solo no local da conexão de terra do edifício. Isso pode acontecer, por exemplo, no aterramento do tipo TT.

Efeito semelhante pode aparecer no aterramento do tipo TN-CS, onde o neutro e o terra estão conectados em algum momento. Como não há corrente passando pelo fio terra e há corrente passando pelo fio neutro, o fio neutro novamente parecerá um resistor até o ponto em que eles se juntam.

Também esqueci de mencionar mais duas razões que podem fazer a diferença: o sistema de energia é CA e o deixa aberto para acoplamentos indutivos e capacitivos. Como a CA pode passar por um capacitor, ela pode passar por dois fios próximos um do outro. Os tamanhos de isolamento são tais que o efeito pode ser muito fraco, mas em alguns casos pode produzir tensão mensurável. O mesmo vale para o acoplamento indutivo: mesmo um fio reto tem indutância e dois fios próximos um do outro terão indutância mútua. Nas frequências da rede elétrica, o efeito deve ser muito fraco, mas pode contribuir para a tensão.

Isso é seguro e também pode ter erros de medição, pois não mede a tensão RMS verdadeira no modo CA **

O que você está medindo é apenas a tensão de queda entre o terra na conexão neutra na conexão do transformador externo e o terra local. Em outras palavras, a queda de tensão no seu fio neutro. Isso é seguro. Como as correntes da Linha 1 e da Linha 2 tendem a cancelar se iguais, a corrente é minimizada e reduz a queda total, pois as Linhas 1 e 2 ficam 180 graus fora de fase, tornando 120 + 120V = 240V, por exemplo, na América do Norte. O neutro é conectado apenas ao terra no transformador externo.

Deixe-me esclarecer para aqueles confusos. O esquema aproximado mostra as linhas 1, neutra e 2. As tensões são irrelevantes para a fase monofásica residencial. O primário pode ser Y ou delta conectado a linhas trifásicas, conforme necessário em uma configuração residencial padrão.

(atualização no segmento antigo ....) **

Quando não há falhas no terra, ainda é possível haver uma queda de baixa tensão entre o ponto morto e o neutro. Para passar as emissões conduzidas pela FCC IEC no SMPS CA, eles exigem um filtro de linha LC com um capacitor shunt para aterramento para suprimir picos de emissão e também reduzir os impulsos recebidos.

** A fiação residencial é dimensionada para uma queda de 5% na tensão, normalmente máx. (Os padrões locais podem diferir). Portanto, uma carga resistiva de Linha para Neutro pode cair 2,5% na linha e neutro.

Assim, 1/2 de 5% de 120Vac ou 3V é esperado em neutro. (não tem 100% de certeza de que essa especificação se aplica à sua localização, mas isso explica sua medida. **

Além disso, o DMM mede a voltagem de pico e a escala de acordo com o RMS, assumindo uma onda senoidal; no entanto, para a voltagem de impulso, os PCs, carregadores de laptop e muitos outros dispositivos devem ser anormalmente altos (mais próximos do pico do que o RMS). foi projetado para ser seguro e é limitado a 0,5 mA rms, mas pode ter um pico muito mais alto com uma largura de pulso estreita.

Aqui está o toplogy de filtros de linha típicos nos quais C é projetado para não exceder 0,5mA RMS