¿La puesta a tierra hace un circuito (permitiendo que fluya la electricidad)?

Esta pregunta se extiende principalmente a una pregunta que se ha hecho aquí:
un solo terminal de fuente de voltaje conectado a tierra.

Estoy aprendiendo los conceptos básicos de la electrónica y esta pregunta siempre me ha preocupado. La publicación anterior explica que una sola terminal de una fuente de voltaje, cuando se conecta a tierra (tierra), no tendrá flujo de corriente, ya que no hay circuito. Luego continúa hablando sobre cómo la capacitancia podría jugar un pequeño factor.

Mi pregunta principal es esta: ¿Por qué entonces te electrocutarías si tocas un cable vivo mientras estás conectado a tierra, ya que no es un circuito adecuado? ¿Es diferente con AC y DC?

Además, cuando el terminal único de un transformador flyback (generalmente la tapa del ánodo en un monitor CRT) se coloca cerca del suelo, crea un arco brillante hacia el suelo. ¿Cómo sucede eso si no es un circuito completo? En proyectos de alto voltaje, la mayoría de las personas conectan el cable vivo del transformador flyback directamente a tierra para completar el circuito.

La tierra es una conexión física a tierra para CA y un nodo común para los circuitos de CC.

Respuestas (3)

Entonces, ¿por qué te electrocutarías si tocas un cable vivo mientras estás conectado a tierra, ya que no es un circuito adecuado?

Porque ES un circuito adecuado.

Si el cable de retorno de la fuente de alto voltaje está conectado a tierra, tocar el cable vivo cerrará un circuito donde su cuerpo (también conectado a tierra según la cita anterior) es la "carga" y fluirá una corriente.

Si la fuente de alto voltaje estuviera flotando, es decir, no se conectara a tierra, es posible que sienta un pequeño cosquilleo cuando toque el cable vivo por primera vez, pero esto se debe a la descarga de la pequeña cantidad de capacitancia que tiene la fuente de voltaje flotante (con respecto al suelo).

Además, cuando el terminal único de un transformador flyback (generalmente la tapa del ánodo en un monitor CRT) se coloca cerca del suelo, crea un arco brillante hacia el suelo. ¿Cómo sucede eso si no es un circuito completo?

Por lo general, el devanado de alto voltaje de un transformador flyback CRT está conectado a tierra (o parcialmente conectado a tierra a través de una resistencia) y, por lo tanto, el arco completa un circuito.

Cuando no está conectado a tierra y toca el cable, aún recibe una descarga eléctrica, porque está formando un condensador con la tierra y los condensadores actúan como cortocircuitos para la CA. Depende de qué tan alto esté sobre el suelo.
@DanielTork sí, estoy de acuerdo (pero eso no es lo que se preguntó hasta donde puedo decir).
Esto podría estar fuera de tema, pero si la fuente de alimentación no estuviera conectada a tierra, ¿no significaría eso que hay 0% de posibilidades de electrocutarse con solo tocar el cable vivo? Entonces, ¿cuál es el propósito de poner a tierra las fuentes de energía? Además, ¿qué tan significativo sería el flujo de corriente si alguien tocara un cable vivo mientras está conectado a tierra?
Si la fuente de alimentación es CA, aún puede pasar corriente debido a la capacitancia, pero no será tan notable a menos que la frecuencia de CA sea alta. Si es alta, la corriente puede ser proporcionalmente mayor, pero solo fluirá sobre la superficie de la piel y producirá quemaduras en lugar de electrocución.
Irónicamente, el propósito de conectar a tierra un suministro es por seguridad: si toca un cable con corriente, recibe una descarga, pero no una completa y, en los circuitos modernos, tiene dispositivos de corriente residual que se dispararán con unas pocas decenas de mA. No funcionarán si el suministro está flotando y obtiene muy poca indicación de que se acerca el peligro si toca un cable de un suministro flotante. Lo siguiente que debe hacer es tocar ambos cables (pensando que el circuito está muerto) y luego ¡también podría morir!

Los generadores de CA están conectados a tierra por convención en el extremo de la fuente. Esto completa el circuito de regreso a usted. El hecho de que la conexión a tierra se haya descrito como un circuito no propio hace que sea imposible determinar su impedancia exacta por lo que es difícil de utilizar en circuitos convencionales como conexión. Esto no quiere decir que no tenga una impedancia lo suficientemente baja como para completar un circuito Línea-Tierra y matarte.

La tapa del ánodo en un crt es efectivamente un extremo de un capacitor y encuentra que el otro extremo está conectado a tierra de alguna manera.

SIEMPRE se requiere un circuito cerrado para que fluya la corriente. Puedes asumir que SIEMPRE es el caso. No hay excepciones. Punto final.

Entonces, sus casos hipotéticos en los que no cree que haya un circuito son simplemente incorrectos. Si crees que no hay un circuito cerrado ahí, entonces tu percepción es incorrecta y debes seguir buscando hasta que veas el circuito que siempre está ahí.

La conexión a tierra podría ser una pista falsa. A menos que la tierra misma sea parte del circuito cerrado. Y eso es muy posible, especialmente en los casos en los que puede recibir una descarga eléctrica o electrocutarse al tocar solo UN conductor energizado. Recuerda que el circuito se completa a través de tu cuerpo y baja a la tierra. Y la fuente de electricidad también está conectada a tierra, quizás a una gran distancia.

¿Podría explicar o predecir la cantidad de corriente que fluye al tocar la tierra? ¿Habría una cantidad sustancial de flujo de corriente si alguien (conectado a tierra) tocara un cable vivo de 240 V y suponiendo que la fuente de voltaje estuviera conectada a tierra a 50 pies de distancia?
Me pregunto cuánta corriente fluía realmente, ya que se puede ver un arco que se conecta a tierra (el voltaje era de alrededor de 25 KV).
La respuesta a AMBAS preguntas depende de la RESISTENCIA del circuito. Si está parado descalzo en agua salada, tiene una conexión a tierra de muy baja impedancia (excelente). Pero si usa una cabina de goma y está parado en un balde aislado en el extremo de una plataforma elevadora de fibra de vidrio, entonces tiene una impedancia a tierra muy alta y tocar alto voltaje (incluso miles de voltios) no es peligroso (por diseño).