¿Cómo regresa exactamente la corriente de falla a través de una persona a la fuente?

Para comparar, consulte la ingeniería de distribución de energía de retorno a tierra de un solo cable .

Además, echa un vistazo a la corriente continua de alto voltaje .

Esto es solo para comparar, su pregunta es para el caso del voltaje doméstico.

El tránsito de electrones en un alambre conductor es como el transporte de una brigada de baldes. Por cada balde vaciado en el fuego hay una larga fila de baldes en proceso de ser pasados.

Empujar el modelo de brigada de cangilones:
una corriente continua que fluye en un sistema de dos cables se modela mediante una brigada de cangilones de dos cadenas, que pasa cangilones llenos en la dirección del fuego, la otra cadena devuelve cangilones vacíos.

Empujando el modelo de brigada de cubos para el caso de corriente continua de un solo cable :
Si bien la Tierra no es particularmente un buen conductor, obviamente es un conductor muy ancho.

Entonces: corriente continua de un solo cable: eso es como una brigada de baldes con una línea que pasa baldes llenos en la dirección del fuego, y la línea de retorno que consta de una gran multitud de personas, cada una con un balde vacío.

Los cubos vacíos pasan a la línea de retorno. Dado que hay una multitud de personas, el transporte de regreso de baldes vacíos parece muy lento, pero eso es solo porque el flujo se ha ampliado . Si no hubiera ningún movimiento de los cangilones de regreso al punto de llenado del cangilón, entonces la circulación se detendría.

Digamos que el fuego se apaga en cuestión de minutos, más o menos el tiempo que tarda en pasar un balde lleno de un extremo a otro de la línea. Luego, cualquier cubo individual viaja solo una pequeña distancia en la línea de retorno. Aún así, podemos contar eso como un circuito cerrado . La multitud puede aceptar baldes porque en el otro extremo esa misma multitud puede pasar baldes a la estación de llenado de baldes. Los dos están conectados.

Específico a su pregunta:
está preguntando sobre la electricidad doméstica, que es corriente alterna. Por lo tanto, no hay mucho tiempo entre las inversiones de dirección actuales.

Lo que hay que pensar no es si los portadores de carga individuales llegan hasta el suelo.

Lo que importa es si la diferencia de voltaje lo hace de un extremo al otro.

Cuando el voltaje atraviesa la configuración, actúa como un circuito cerrado.

No estoy seguro de que esto resuelva la duda que te está molestando. Tal como lo entiendo, lo que está en su mente es que la Tierra como conductora de corriente es un conductor muy ancho , con una corriente correspondientemente pequeña en secciones transversales individuales.

Permítanme comenzar señalando que el voltaje nominal mínimo del sistema eléctrico doméstico es de 110 VCA, no de 10 VCA. 10 vac, 60 Hz se considera de bajo voltaje con respecto al riesgo de descarga eléctrica.

Digamos que una persona toca el cable vivo como se muestra en la imagen, la corriente fluirá a través de él y se disipará en el suelo en "anillos" como se muestra en la imagen, ¿verdad?

La corriente fluirá a través de la persona y regresará a la conexión a tierra de la fuente de voltaje a través del suelo.

(dado que el sistema está conectado a tierra en la fuente, por lo que los voltajes no "flotan" como en un transformador de aislamiento), la corriente de falla a través de una persona realmente no "regresa" a la fuente como se dibuja con lápiz, ¿correcto?

Eso no es correcto. La corriente realmente fluirá a través de la persona y regresará a la fuente a través del suelo, como se muestra, pero posiblemente a través de varios caminos.

al menos no todo de todos modos (en el sentido de que toda la corriente que atravesó a la persona en realidad viaja de regreso a la fuente ya que la corriente se disipa en el suelo en anillos),

El término "disiparse" en su imagen simplemente se refiere al hecho de que existen múltiples caminos paralelos potenciales en el suelo para que fluya la corriente a medida que se propaga. Sin embargo, toda la corriente vuelve a la fuente. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que los sistemas de distribución de energía están conectados a tierra en múltiples ubicaciones. Por lo tanto, la corriente que fluye a través del cuerpo puede dividirse y regresar a múltiples puntos de conexión a tierra.

¿Cómo exactamente regresa la corriente a la fuente? suponiendo que la resistencia de una persona es de 10 ohmios.

Como ya se señaló, la corriente regresa a la fuente a través del suelo terrestre. La cantidad de corriente que fluye a través del cuerpo depende de múltiples factores.

Un factor es la impedancia eléctrica del cuerpo, que varía con el voltaje. A 10 vac 60 Hz, la impedancia corporal total de la mano al pie, en condiciones de contacto seco, es superior a 5000 ohmios con la mayor parte de la impedancia en la piel. La impedancia interna mínima del cuerpo (impedancia menos la piel) es superior a 500 ohmios. Entonces, para todos los propósitos prácticos, en su ejemplo, la corriente a través del cuerpo a tierra sería inferior a 2 mA, suponiendo una impedancia cero en la ruta de tierra. Otro factor es si el calzado de la persona actúa o no como aislante. Además, la impedancia de la lata puede variar según las condiciones locales del suelo.

Lo que realmente me confunde es cómo regresaría la corriente a la fuente, pero como dijiste, mientras haya un potencial de voltaje, toda la corriente regresará a la fuente, ¿verdad? Estaba confundido, dado que la corriente se distribuye de manera bastante uniforme después de ingresar al suelo, ¿por qué regresaría todo a la fuente ya que la tierra es tan grande y el potencial de voltaje a, digamos, 50 m de distancia de los pies de la persona ya es 0?

Usted sabe, por supuesto, que no es necesario que haya una diferencia de voltaje para que la corriente fluya en un conductor. De manera similar, no tiene que haber una diferencia de potencial entre el pie de la persona y la varilla de puesta a tierra para que fluya la corriente.

Si uno pasara un cable de cobre conectado al pie de su persona bajo tierra y conectara el conductor a la varilla de conexión a tierra que conecta la fuente de alimentación a tierra, tanto el pie de la persona como la varilla de conexión a tierra tendrán el mismo potencial. Lo llamamos cero simplemente porque eso es a lo que le asignamos el potencial de ser en la tierra. Sin embargo, la corriente fluirá fácilmente a través de la persona y regresará a la fuente de energía a través del conductor de cobre. La razón, por supuesto, es que la diferencia de potencial es entre la mano de la persona y la tierra, la última de las cuales teóricamente tiene el mismo potencial que la varilla de tierra (pero en realidad no lo es porque siempre hay alguna impedancia en el camino a tierra). El suelo es simplemente un reemplazo de nuestro alambre de cobre (aunque nunca es tan bueno como el alambre de cobre).

Espero que esto ayude.