¿Cuál es la diferencia entre neutro y tierra?

Esta página de Wikipedia lo cubre bien, pero en resumen:

El neutro es el conductor de corriente de retorno para los circuitos de alimentación de CA. Tierra (tierra) es una conexión de seguridad provista como un conductor de retorno separado para corrientes de falla, es decir, no transporta corriente durante el funcionamiento normal de ningún equipo conectado.

El neutro y la tierra están conectados entre sí en el punto de generación de energía y en la salida de cada transformador en un sistema de transmisión. Sin embargo, dado que la corriente puede fluir en la línea neutra durante el funcionamiento normal, se puede desarrollar voltaje entre esta y tierra en el punto de consumo. Como resultado, en su hogar (por ejemplo), el neutro y la tierra tendrán un voltaje similar, pero no exactamente igual.

Existen algunos métodos de conexión diferentes para garantizar que el voltaje de tierra se mantenga cerca del potencial real de la tierra circundante, siendo los tres más comunes en el Reino Unido.

TT (generalmente sistemas más antiguos, también utilizados para el suministro de energía temporal): una estaca en la tierra en el transformador conecta el neutro y la tierra, y una estaca similar en las instalaciones del consumidor proporciona una conexión a tierra local, sin conexión con el transformador.

TN-S (sistemas más antiguos, pero más recientes que TT): transformador conectado como TT, pero un cable de tierra separado se extiende desde el enlace neutro-tierra en el suministro del transformador hasta las instalaciones del consumidor, proporcionando una ruta separada dedicada para la falla corrientes

TN-CS (instalaciones más nuevas, últimos 20 años): el conductor neutro del transformador también actúa como ruta de retorno para las corrientes de tierra. La tierra dentro de las instalaciones se proporciona como una conexión al neutro en el punto de entrada a las instalaciones; esta conexión se realiza en un solo punto. Las conexiones a tierra distribuidas adicionales generalmente se realizan entre la tierra y el conductor neutro a lo largo del cable para minimizar el voltaje entre la tierra y el neutro.

Este video cubre los tres sistemas en detalle, incluidos los pros y los contras de cada enfoque.

El lenguaje no se usa consistentemente en todos los dominios de la ingeniería eléctrica. Pero cuando se trata de la red eléctrica, la conexión a tierra está conectada a la tierra, generalmente en un solo punto en un edificio. Dado que está atado a la tierra en la que estás parado, es seguro que un humano (de lo contrario aislado) lo toque; no puede obtener un potencial de voltaje a través de su cuerpo si todo lo que está tocando es el suelo.

La CA monofásica tiene dos conductores, que son simétricos entre sí; tampoco es "alto" o "bajo", intercambian esos roles lo suficientemente rápido como para que no importe. Pero ambas piernas tienen un voltaje relativo a tierra; después de todo, todas las cosas tienen un voltaje relativo a todas las demás cosas. En general, en los EE. UU., una de las patas está conectada a tierra en el mismo punto en que todos los cables de tierra están conectados a tierra. Esto le da a la línea de CA una referencia fija a tierra.

(Más exactamente, una residencia tendrá una alimentación de 220 V con conexión a tierra central, y la mayoría de los tomacorrientes recibirán solo la mitad del voltaje).

Entonces, el cable de tierra y el cable neutro están conectados a tierra. Pero el cable neutro tiene flujo de corriente a través de él, por lo que el potencial de neutro a tierra en una salida en particular variará según la longitud del cable, el calibre y el nivel de flujo de corriente. El cable de tierra nunca debe tener flujo de corriente, por lo que siempre está exactamente al potencial de tierra. Si alguna vez hay un flujo de corriente a través del cable de tierra, eso significa que algo salió terriblemente mal; esto es una falla a tierra.

Dado que es seguro tocar la tierra, también es seguro conectar (digamos) la carcasa metálica de su tostadora a ella. De esta manera, puede estar seguro de que la carcasa es segura al tacto, incluso si un cable de CA caliente se suelta en el interior y entra en contacto con el chasis. El cable neutro todavía tiene algo de voltaje a tierra, por lo que tocarlo aún puede causarle una descarga, ¡aunque en un grado mucho menor que el cable vivo!