¿Por qué uno de mi multímetro muestra una pequeña tensión cuando solo una sonda está conectada a CA y la otra no?

Lo que está viendo es el resultado del acoplamiento capacitivo y la impedancia de entrada muy alta del multímetro. Este es el mismo efecto que causa el zumbido en una línea de audio cuando lo toca con el dedo. Su cuerpo no está conectado directamente a la línea de alimentación, pero capta lo suficiente, que luego se alimenta al cable de audio, por lo que es bastante audible después de que el amplificador lo hace más grande.

Su multímetro es como el amplificador, excepto que muestra el valor en lugar de conducir un altavoz con él. Hay suficiente diferencia en lo que está acoplado a las dos entradas del medidor con un cable colgando de una y ninguna de la otra para que la diferencia sea medible.

Dicha señal derivada del acoplamiento capacitivo tiene una impedancia muy alta, lo que significa que disminuye rápidamente incluso con una ligera carga. Sin embargo, un buen voltímetro presenta una alta impedancia, por lo que esta señal acoplada capacitivamente no se atenúa al olvido. Tenga en cuenta que todavía está significativamente atenuado en su ejemplo. La línea de alimentación es de 127 V, pero después del acoplamiento capacitivo y luego la carga por la impedancia de entrada del medidor, solo obtiene 12 V.

En resumen, todo esto es esperado, y en realidad muestra que tienes un buen medidor.

Lo que dijo Olin, pero también tiene un acoplamiento capacitivo porque cualquiera dos conductores que no se tocan es un capacitor. (No es una coincidencia que el símbolo esquemático se vea como dos conductores sin contacto). La capacitancia aumenta a medida que los conductores se acercan, pero el cableado de la casa y la sonda del medidor desconectado aún son un (pequeño) condensador. Entonces, cuando no tienes uno conectado, tienes esto:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Cuanto más grande sea el condensador y más grande sea la impedancia del medidor (representada por la resistencia muy grande), mayor será el voltaje que medirá.

(el terreno, por cierto, está justo ahí para que el simulador pueda darle números relativos a algo. No significa que el medidor o el suministro de CA estén conectados a tierra, y no sea relevante para la operación de el circuito en absoluto.)