Всеми принято что в сети течет переменный ток пеняющийся по синусоиде и что U так же меняется по синусоиде, т.е. в отрицательный полупериод ток меняет свое направление и полярность меняется 100 раз в секунду, но я так понимаю что это справедливо только для несвязанной трехфазной системы когда нет соединения в нуле начал(концов - не помню чего) фаз.

Что происходит при соединении обмоток кроме как экономии проводов?
У нас в розетке однофазной как выглядит напряжение если подключить осцилограф относительно L-земля, PEN-земля в идеальном случае (ток нейтрали 0)?
Неясность какая то для меня в этом вопросе. Это как электрический ток который вроде течет от плюса к минусу и в тоже время это электроны (отрицательные заряды) которые текут в обратном направлении ( от зоны избытка к зоне недостатка электроном).

На самом деле ничего уникального при соединении обмоток не происходит. Ток в этом общем проводе при условии одинаковой нагрузки по фазам, равен нулю, по сему, нулевой провод можно вообще не прокидывать.
В реалии, нагрузки редко бывают одинаковыми, и если нулевой провод не подключать, будут происходить перекос фаз, ток небаланса пойдет не через нулевой провод, а через соседнюю фазу, что крайне нежелательно.


Когда люди стали использовать ток, они еще не знали что является носителем этого тока. Вот и приняли условно что ток идет от плюса к минусу. Когда открыли электрон, увидели что электроны плывут в направлении обратном тому, куда течет условно принятый ток. Что бы избежать путаницы и не менять ранее принятые определения, решили что заряд электрона будет со знаком минус и все.

Кстати, где Вы "раздобыли" эту жуткую картинку, которая приведена у Вас первой (получение трехфазного тока). Осцилограммы напряжений (токов) фаз не соответствуют действительности. Судя по генератору, обмотки расположены со стандартным смещением 120 градусов. Но при этом осциллограмы смещены друг относительно друга совсем не на 120. Угол между фазами В и С вообще 180 градусов, и относительно фазы А они смещены на -90 и +90. Что-то какой-то "вредительский" учебник...

Кстати совершенно справедливо.