El profesor dijo que no fluye corriente a tierra.

En su ejemplo, la batería y las resistencias flotan como un circuito separado, excepto por el enlace único a tierra en un punto entre las dos resistencias. Debido a que solo hay una conexión a tierra, no se forma ningún bucle a tierra, por lo que no fluye corriente hacia o desde tierra. Es la parte del 'bucle', o la falta de ella, de la que tu profesor olvidó hablarte.

De todos modos, la pregunta solo interesa en la actualidad . Debido a esto, también sabemos que podemos ignorar la conexión a tierra (sin bucle, por lo que no fluye corriente hacia o desde él). Es una pista falsa.

Teniendo esto en cuenta, podemos concluir que la única corriente que fluye en el circuito es el bucle formado por la batería y 2 resistencias .

La ley de corriente de Kirchhoff nos dice que en un bucle como ese, la corriente es la misma en todos los puntos del bucle .

Entonces, la única respuesta sensata es (E), porque todas las corrientes son iguales.

Por otro lado, planteó la pregunta sobre tocar líneas eléctricas aéreas. A diferencia de la batería en la pregunta, estos están referenciados a tierra. Debido a esto, si tiene la mala suerte de tocar una línea caída y también está conectado a tierra, completa una ruta de corriente desde la línea, a través de su cuerpo, a tierra y luego a través de tierra de regreso a la utilidad. Y muy posiblemente, mueras.

Por otro lado, los cuervos pueden aterrizar en las líneas eléctricas y sobrevivir sin problemas. ¿Por qué? Prácticamente se burlan de ti cuando hacen eso. Eso es justo lo que hacen los cuervos .

"El aislamiento es mi superpoder". - Cuervo ( crédito de la foto: autor )

Oh, quisiste decir, ¿por qué no mueren ?

Los cuervos, simplemente sentados en el cable, haciendo su cosa de cuervo asesino, no completan ese camino a tierra que los convertiría en cenizas de córvidos humeantes: solo tocan el cable, pero por lo demás están aislados por el aire circundante. No fluye corriente a través de sus cuerpos despreocupados, a pesar de que están en el potencial de alto voltaje del cable.

Hay límites. Los pájaros, incluso esos cuervos traviesos y traviesos, evitarán sentarse en líneas de muy alto voltaje porque a medida que se acercan al cable energizado, la descarga de corona resultante les causa molestias o incluso los mata. Los cuervos tienen esto resuelto, y probablemente incluso se enseñen unos a otros sobre ellos . No solo eso, hay evidencia de que las aves y los mamíferos pueden ver la descarga de corona en UV . Eso es combustible de pesadilla aviar desde cualquier punto de vista.

¿Cuál es el umbral de voltaje no-go de birdie? Difícil de decir. Una mirada rápida arroja valores de ~21 kV o más (como referencia, las líneas que se muestran en la foto de arriba son probablemente de 12 kV). Esto variará con la altitud y el clima, ya que afectan la resistencia del aislamiento del aire. El tamaño del ave también importa: las aves más grandes tienen más acoplamiento de superficie a aire y, por lo tanto, verían más efectos de descarga.

Da la casualidad de que los humanos también pueden hacer este truco de fiesta de alto voltaje, con un poco de ayuda de un helicóptero y un traje de jaula de Faraday (¡así que toma eso, cuervo!):

De este video: https://youtu.be/9YmFHAFYwmY (Canal mundial, https://www.youtube.com/channel/UCp7jpKjIOLFA1j3atWNJAKA )

La conclusión: no fluye corriente a tierra si no hay una ruta completa que forme un bucle de regreso a la fuente de energía. O eres un cuervo.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Figura 1. En el caso de una línea eléctrica de red, uno de los cables ha sido neutralizado uniéndolo a una varilla de tierra enterrada en el suelo.

Como se muestra en la Figura 1, ahora hay dos rutas de retorno posibles al transformador de suministro. Uno es a través del cable neutro. El otro es a través del suelo.

El punto importante para responder a su pregunta es que este circuito tiene dos conexiones a tierra. Su circuito de preguntas solo tiene uno, por lo que no hay ningún lugar donde la corriente pueda fluir a través de esa conexión a tierra.

En su circuito, y en la mayoría de los circuitos electrónicos, el símbolo de tierra simplemente marca el punto en el circuito que consideraremos "cero voltios" y que usaremos como referencia al medir voltajes en otras partes del circuito. El símbolo de Tierra no implica una conexión a tierra y no tiene efecto sobre la corriente que fluye en el circuito.

En la distribución de energía de CA, un cable (neutro) está conectado a tierra, por lo que tocar el otro cable ("vivo") y cualquier conductor conectado a tierra puede provocar una descarga eléctrica.

Necesidad de comprensión

En su lugar, le preguntaría al profesor: "¿Y cuál es el sentido de este circuito? ¿Dónde se usa?" Al menos así le pregunté a mis profesores en el receso entre clases cuando era estudiante... y el resultado fue sorprendente: comenzaron a huir de mí en pánico al final de las clases y mis exámenes estaban garantizados con los más altos. calificación:)

Por supuesto, era una broma (aunque algo de cierto tenía)... pero lo que quiero decir es que, además de hacer clic en las preguntas, debe haber comprensión... y los circuitos básicos se entienden mejor cuando se muestran sus aplicaciones. De esta manera podrá utilizar lo que se entiende ahora en estos circuitos eléctricos simples en los circuitos electrónicos más complejos del mañana. Lo demostraré con tu circuito.

Idea básica

Su circuito tiene una aplicación valiosa en los circuitos electrónicos: convertir un voltaje flotante en dos voltajes de un solo extremo. Para mostrarlo, he visualizado los voltajes por barras de voltaje (en rojo) con alturas proporcionales y la corriente por un bucle (en verde) - Fig. 1. He asumido que R1 = R2, que es el caso más utilizado en práctica. Como puede ver, el voltaje de entrada V se divide en dos voltajes de salida iguales pero con polaridad opuesta V/2 y -V/2.

Fig. 1. Circuito de OP visualizado por barras de voltaje (en rojo) y un bucle de corriente (en verde).

En realidad, las dos resistencias forman el conocido divisor de voltaje ... pero lo que es inusual aquí es que su "salida" (el punto medio entre las resistencias) está conectado a tierra... por lo que no es una salida... En cambio, los otros extremos de las resistencias se utilizan como salidas.

Aplicaciones

1. Amplificador diferencial MOSFET. Por lo general, los amplificadores diferenciales son impulsados ​​por dos voltajes de entrada de un solo extremo aplicados a sus entradas inversoras y no inversoras. Pero, ¿qué hacemos cuando solo tenemos una fuente de voltaje de entrada flotante? Entonces, su circuito puede ayudarnos - Fig. 2.

Fig. 2. La parte de entrada de un amplificador diferencial MOSFET impulsado por una fuente de voltaje de entrada flotante con la ayuda del circuito OP.

Aquí está el circuito completo del amplificador diferencial MOSFET que se analiza en otra pregunta relacionada .

Fig. 3. El circuito completo del amplificador diferencial MOSFET.

2. Amplificador diferencial BJT. De manera similar, un amplificador diferencial BJT puede ser impulsado por una fuente de voltaje de entrada flotante que se divide en dos "fuentes de voltaje" de un solo extremo - Fig. 4. Esta técnica se analiza en una pregunta de RG relacionada .

Fig. 4. Amplificador diferencial BJT impulsado por una fuente de voltaje de entrada flotante con la ayuda del circuito del OP (una instantánea de la pizarra durante una "sesión de lluvia de ideas" con mis alumnos).

En las aplicaciones anteriores, el voltaje flotante de entrada se convierte en dos voltajes de salida de un solo extremo con polaridades opuestas . Pero hay aplicaciones en las que queremos voltajes de un solo extremo con la misma polaridad. ¿Cómo resolvemos este problema?

3. Trazador de curvas. Una aplicación típica de esta versión del circuito OP es el trazador de curva simple en la Fig. 5 (puede obtener más información al respecto en otra pregunta relacionada con RG ).

Fig. 5. Un diagrama de circuito del trazador de curvas más simple posible para componentes de 2 terminales como resistencias, diodos, LED, etc. (una instantánea de la pizarra durante el circuito de construcción con mis alumnos).

Como puede ver, el voltaje de CA de entrada es flotante y se convierte en dos caídas de voltaje a tierra:

• El primero es el voltaje directo del diodo VF a través del diodo que se aplica al canal Ch 1 del primer osciloscopio. Tiene la polaridad positiva correcta.

• El segundo es la caída de voltaje VR = IF.R que se aplica a la entrada Ch 2 del segundo osciloscopio (los osciloscopios ordinarios miden voltajes, por lo que el papel de R es convertir la corriente en voltaje). Representa directamente la corriente directa IF a través del diodo ya que el valor de la resistencia R es 1 kOhm ([V]/[kOhm] = [mA] -> [V] = [mA]). Sin embargo, VR tiene una polaridad opuesta a VF... y la curva del diodo IV se trazará en el cuarto en lugar del primer cuadrante. Aquí los fabricantes de osciloscopios nos ayudan poniendo un botón INVERT en la placa frontal. Así que presiónelo y la imagen aparecerá en el primer cuadrante.

Este circuito único es otro ejemplo de la "elegante simplicidad" de Don Lancaster . Si asumimos que la fuente de voltaje de entrada y el osciloscopio son dispositivos externos, entonces este trazador de curvas consta solo de dos componentes: el diodo bajo prueba y la resistencia (Fig. 6).

Fig. 6. El trazador de curvas montado en la placa de prototipos.

Pero el diodo también puede considerarse como un componente externo; entonces este "trazador de curvas" es simplemente una resistencia...

Espero que con mi respuesta haya logrado despertar en ti las ganas de entender los circuitos y no solo de responder formalmente a tus "preguntas clicker"...

La corriente siempre fluye en un circuito. (Bueno, casi siempre, la electricidad "estática" es la excepción). Es decir, regresa a su fuente. Toda la corriente de la batería en su esquema regresa a su fuente, la batería, por lo que nada fluye hacia el suelo.

Las personas mueren al tocar líneas eléctricas de alto voltaje porque forman parte de un circuito. El circuito a menudo involucra la tierra, los electrodomésticos de metal, el agua, etc. Pero hay un circuito. Las aves pueden posarse en líneas de alto voltaje porque no forman parte de un circuito.