Dans un système étoile-étoile équilibré à quatre fils, l'arrangement implique des sources et des charges de tension sinusoïdale connectées en étoile, connectées via un fil neutre qui relie les nœuds neutres de la source et de la charge. L'impédance de charge est connectée à chaque phase de la charge. La source connectée en étoile peut être connectée à la charge connectée en étoile dans des configurations à quatre ou trois fils. Un système triphasé est considéré comme équilibré lorsque la charge sur chaque phase est égale, conduisant à un flux de courant et un angle de phase uniformes sur toutes les étapes. D'un autre côté, dans un système déséquilibré, les variations de l'impédance de charge ou des tensions de source entraînent des courants de ligne inégaux.

L’analyse de la configuration du circuit étoile-étoile à quatre fils est relativement simple. Dans cette configuration, chaque impédance de la charge triphasée est connectée directement aux bornes de sa tension de phase respective à partir de la source triphasée. En supposant une séquence de phases positive et des conditions équilibrées, les tensions de phase jouent un rôle déterminant dans l'analyse du système. Ces tensions de phase influencent directement les tensions aux bornes de chaque impédance de charge.

Le courant dans le fil reliant le nœud neutre de la source au nœud neutre de la charge est :

La loi de tension de Kirchhoff, lorsqu'elle est appliquée à chaque phase d'un circuit triphasé équilibré, confirme que la somme des tensions autour de toute boucle fermée est nulle. Cela conduit à des courants de ligne d’amplitude égale mais avec des déphasages de 120 degrés entre eux. Ces courants totalisent effectivement zéro en tout point, ce qui explique pourquoi le fil neutre ne transporte aucun courant dans des conditions équilibrées.

Dans un système étoile-étoile déséquilibré, les variations de l'impédance de charge ou des tensions de source entraînent des courants de ligne inégaux. Chaque phase du système est traitée comme un circuit monophasé pour calculer son courant de ligne. Cependant, les courants pour les phases restantes nécessitent une analyse individuelle plutôt qu'une déduction uniquement basée sur la séquence des phases, car chaque phase peut être influencée de manière unique par ses conditions électriques spécifiques.