¿El camino de los electrones en el circuito de CA?

Tengo una pregunta sobre el circuito de CA que se muestra a continuación. Si ignoramos la caída de voltaje causada por el cable largo, creo que el dispositivo funcionará y el circuito puede considerarse como un circuito cerrado.ingrese la descripción de la imagen aquí

¡Ahora me pregunto cómo los electrones pueden regresar a la fuente para formar un camino cerrado y, por lo tanto, un circuito cerrado!

Como parece, hay 1000 de Kilómetros entre GND1 y GND2, o podemos decir que hay un valor infinito de ohmios (resistencia) entre las dos tierras. Entonces, ¿dónde está el camino cerrado para que fluyan los electrones?

Respuestas (5)

Si bien es una práctica común en esquemas para circuitos pequeños (es decir, todos en el mismo lugar) mostrar tierras que no parecen estar conectadas, esta es solo una forma conveniente de no saturar el diagrama con todas las rutas de retorno.

Sin embargo, si está hablando literalmente de kilómetros de tierra física, encontrará que en la práctica, al menos con la entrega de energía, siempre hay (afaik) un conductor de retorno para garantizar una baja impedancia para completar el circuito. En efecto, este conductor de retorno está en paralelo con cualquier conductancia que proporcionen las conexiones a tierra reales, por lo que parte de la corriente realmente viajará a través de la tierra, pero la mayor parte se encontrará en el cable.

Las aplicaciones de RF pueden funcionar sin este cable de retorno, pero las aplicaciones de RF a menudo pueden funcionar sin ninguno de los dos cables, por lo que dejaré ese aspecto para que lo aborde otra persona, en caso de que esté interesado.

No creo que sea solo una forma conveniente en el diagrama. Trabajo en empresa de distribución eléctrica y lo usan prácticamente sin ningún conductor de retorno.
@Adban Espero que trabajes en el departamento financiero, porque SIEMPRE hay un conductor de retorno en la distribución de energía.
@clabacchio sé que hay un neutro para enchufes domésticos. Suponga que reemplaza el neutro con una tierra local, su dispositivo funcionará, ignore la protección mccb ..etc. suponga TX monofásico.
@Adban, muchos enchufes domésticos tienen una conexión a tierra, es cierto, pero la ruta de retorno no es esa: la red eléctrica es CA, por lo que está utilizando DOS cables para suministrar energía, y la ruta de retorno siempre se proporciona a través de un cable.
@clabacchio, la ruta de retorno predeterminada es un cable neutro, la tierra local se usa para protección. Pero aún así, si reemplaza el cable neutro por la tierra local (ignore los equipos de protección), terminará con un circuito cerrado. Considere que el terminal final del neutro en la fuente está conectado a tierra.
@Adban, ¿podría ser que un transformador reductor cercano esté usando tierra para hacer referencia a su neutral y está permitiendo la función?
@Adban: ¿puede dar voltajes y corrientes para los ejemplos a los que se refiere? Me sorprendería bastante si no fueran situaciones de alto voltaje/baja corriente.
@Adban: el otro escenario que se me ocurre es trifásico Y: si la carga está realmente bien equilibrada, el neutro requerido sería pequeño. Quizás 'prácticamente sin', como dices; pero cualquier corriente neutral aún viajaría en gran medida en ese cable en lugar de la tierra.

De hecho, no lo hay (suponiendo que la resistencia entre los dos GND sea infinita) y no hay circuito cerrado.

Si los potenciales son diferentes, puede haber una descarga electrostática cuando el que tiene el potencial absoluto más bajo intentará hacerse cargo del otro (dando electrones), pero no se producirá un flujo continuo de corriente.

La Tierra es en realidad conductora, incluso a largas distancias. Un geólogo probablemente pueda explicar esto mejor que yo, pero entiendo que el suelo húmedo está repleto de minerales y varias sales. Esto lo hace conductor.

El suministro de energía rural a menudo se realiza con un solo conductor vivo colgado en postes, con el camino de retorno formado por dos o más varillas de tierra largas hincadas profundamente en el suelo. Esto ha llevado a algunos problemas desafortunados que involucran granjas con ganado. Me di cuenta de esto cuando era niño hace muchos años y está bien documentado. Haga una búsqueda en Google de "voltaje perdido de ganado".

Los métodos modernos de suministro de energía ahora incluyen el conductor de retorno. Ese no era el caso hace muchos años.

Hay una cosa llamada retorno a tierra de un solo cable (SWER) común en los sistemas HVDC. De hecho, puedes usar la tierra como un camino de retorno, pero todavía no puedo distinguir cómo fluyen los electrones. No creo que haya una forma real de que un electrón viaje 100 km y encuentre su camino de un electrodo al otro. La investigación en Internet fue infructuosa.

Hay una diferencia entre las ondas electromagnéticas y los portadores de carga: electrones, iones... Los electrones no tienen que viajar mucho. Falsa analogía: El aire no necesita moverse, salvo minúsculas vibraciones, para transportar un sonido.
Sin embargo, tiene que haber un flujo continuo de carga, especialmente en el caso de un sistema de CC.

La masa general de la tierra es cero ohmios, pero es la conexión a tierra la que agrega resistencia al circuito. Como se señaló en Australia, existe una red de alto voltaje llamada retorno a tierra de un solo cable y usa un solo cable a un transformador y usa la tierra para completar el circuito.

La masa de la Tierra es de aproximadamente 5,97219 × 10^24 kg;) SCNR
¿Cómo se puede expresar la masa de la tierra en ohmios?
No sé por qué esto fue votado negativo. En el diseño de sistemas de puesta a tierra hablamos de conectar a "la masa general de la tierra", lo que se hace poniendo conductores desnudos en el suelo. El antiguo estándar australiano solía ser que la resistencia entre su conductor de tierra y la masa general de la tierra tenía que ser inferior a un ohmio. (Este estándar ha cambiado, pero sigue siendo una buena regla general). Y SWER es definitivamente una cosa.