Estaba asistiendo a una conferencia sobre métodos de puesta a tierra de osciloscopios y vi esta imagen.
Supongamos que tengo el widget aislado alimentado por una batería externa. Ahora, voy a medir las señales usando un osciloscopio.
Pregunta: ¿Por qué la corriente no fluye entre el riel de "Entrada de alimentación" en mi widget y la "Tierra principal" cuando conecto la tierra de la pinza de cocodrilo de mi osciloscopio al riel de "Entrada de alimentación" del widget, como se muestra en rojo en mi imagen de arriba?
Yo creo que la Corriente sigue por el camino de menor resistencia. Cuando la tierra del osciloscopio (que está conectada a la red principal de la tierra) está conectada al +V en mi widget, ¿el +V no tiene una ruta de menor resistencia a tierra (tierra en este caso, asumiendo que la tierra tiene un potencial más bajo que el riel +V) )?
Tengo esta confusión y no puedo entender claramente por qué la corriente no fluye. ¿Alguien puede explicar en términos simples cómo entender esto?
Entiendo que cuando conecto la tierra del alcance a cualquier punto de mi widget, se hará referencia a ese punto como "Tierra". Pero, no entiendo cómo la corriente no fluye entre +V y la Tierra cuando se realiza la conexión anterior.
PD, las conferencias dicen que dado que el widget está aislado y tiene su propio +V y negativo, " no se forman bucles cuando la tierra del osciloscopio está conectada al +V y es por eso que la corriente no fluye desde el +V al osciloscopio". "- Todavía no entiendo esto. Cualquier analogía o ilustración con una explicación de términos simples me ayudará mucho a entender.
es porque el V + en el circuito alimentado por batería solo es positivo en relación con la GND de la batería. Para el resto del mundo es flotante/indefinido hasta que conecte el osciloscopio gnd. Ahora V+ del circuito alimentado por batería de la batería es igual a la tierra del osciloscopio. Todavía no fluye corriente. acaba de definir los potenciales de voltaje ahora. La tierra del circuito alimentado por batería de la batería no es igual a la tierra del osciloscopio sino negativa (tierra del osciloscopio menos V+). Entonces, si ahora mide en la batería, los voltajes del circuito alimentado por batería se mostrarán como valores negativos
Entonces, primero eche un vistazo al osciloscopio: está aislado galvánicamente (pero el GND del lado neutro y secundario podría estar acoplado). Si GND está flotando, donde sea que lo conecte, está vinculado a los potenciales del dispositivo bajo prueba.
el segundo es su ejemplo en 3 pasos que comienzan sin conexión a una conexión completa con GND y sonda:
Figura 1. Tenga en cuenta que el autor del esquema ha utilizado (correctamente) dos símbolos diferentes para (1) TIERRA y (2) TIERRA.
Dado que (1) no está conectado a (2), no hay un circuito cerrado para que fluya la corriente.
(Yo diría que los símbolos deberían intercambiarse ya que el origen del símbolo (2) representa placas de metal enterradas en la Tierra y el símbolo (1) representa la conexión a un chasis).
Figura 2. Varios símbolos de tierra/tierra. Fuente: Tierra - Tierra - chasis .
"Tierra" se usa a menudo como punto de referencia desde el cual se miden otros voltajes. Cuando varias partes del circuito están aisladas entre sí, la mejor práctica es usar un símbolo de tierra diferente para cada sección para dejar esto claro.
Finalmente, si el circuito común está conectado a tierra (como en La Tierra), lo tomamos como cero voltios reales, de la misma manera que el topógrafo podría usar el nivel del mar o alguna referencia local como referencia absoluta.
Figura 3. El edificio en el suelo y lanzado al espacio. En la situación del espacio (aislado eléctricamente) podemos llamar a cualquier piso la planta 'baja'.
Tome una batería normal de 1,5 voltios que no esté conectada a nada. Es de esperar que mantenga su carga y no suministre corriente, porque hay un circuito abierto a través de él. Ahora, si conectó a tierra el terminal negativo de la batería, esperaría que el terminal positivo esté a +1.5 voltios en relación con la tierra. Y todavía no hay un circuito cerrado para que fluya la corriente y la batería retiene su carga y aún produce 1.5 voltios.
Sin embargo, si en lugar de conectar a tierra el terminal negativo, conecta a tierra el terminal positivo. Ahora el terminal negativo estaría a -1,5 voltios con respecto a tierra. Pero todavía no fluye corriente porque no hay carga en la batería.
Entonces, repita este experimento mental con una carga ligera de 10 kohm en la batería. ¿Hay alguna diferencia con lo que escribí anteriormente?
Ahora repita con un circuito más complejo conectado directamente a través de la batería. Siempre que el circuito más complejo no tenga ninguna conexión adicional a algo que pueda estar conectado a tierra, ¿debería esperar que algo cambie? ¿Fluirá corriente a la tierra?
Bien, simplifiquemos esto; Si el circuito estaba en una caja de metal, digamos un radio de transistores, sobre una mesa de plástico (sin alcance conectado).
Si toma un voltímetro, mide el voltaje de cualquier parte del circuito de la radio, digamos, una tubería de agua (o cualquier cosa en la habitación pero no en la radio), no leerá nada. La batería y el circuito no "ven" el mundo exterior ni la conexión a tierra. AHORA, si conecta la tierra del alcance a CUALQUIER parte de la radio, digamos: el poste positivo de la batería. AHORA ha introducido una conexión a tierra (del mundo exterior y, lo que es más importante, de su equipo de prueba alimentado por CA). El mundo exterior está atado en ese punto ahora.
Todo en esa radio ahora tendrá un voltaje con respecto a la conexión a tierra (o cualquier cosa alimentada eléctricamente desde CA o conectada a tierra de alguna manera).
Ese punto ahora es 'voltaje de tierra'. Todo lo demás conectado en ese circuito ahora tendrá algún tipo de lectura. Las lecturas entre sí seguirán siendo las mismas dentro del circuito, pero también podrá obtener lecturas de cuánto está 'por encima' o 'por debajo' del punto que ahora ha puesto a tierra; en este caso, todo se leerá 'por debajo' de la tierra (negativo).
En este ejemplo, con el osciloscopio conectado a tierra al positivo, no fluye corriente si es el ÚNICO punto de conexión a tierra conectado. La energía negativa de la batería no puede llegar a la positiva, excepto a través del circuito de la radio como es normal. SOLAMENTE si conecta a tierra el chasis de la radio de alguna manera; digamos que accidentalmente puso una segunda sonda de alcance a tierra en el NEGATIVO de la batería, o si colocó la caja sobre una mesa de metal conectada a tierra (o tocó el chasis de la radio y la caja del alcance al mismo tiempo); ENTONCES, la energía de la batería tiene una ruta de 'tierra' de regreso al positivo; tienes un circuito corto (o de tierra). [¡piense en una 'antena' o en una transmisión de televisión por cable conectada a tierra!]
Entonces, en este ejemplo, conectó su sonda de alcance a la batería '+', luego el NEGATIVO de la batería NO leerá '0' voltios, pero leerá menos x voltios (el voltaje de las baterías). Y todo lo demás se leerá en algún lugar entre 0V y el voltaje negativo de la batería. (Un poco al revés, por así decirlo).
Si hubiera conectado la tierra del visor al negativo de la batería, entonces todo se leería con el "lado derecho hacia arriba" como está acostumbrado, y también con las lecturas tomadas sin conexión a tierra, como con un voltímetro y una radio solamente.
Si conectó a tierra su alcance 'en el medio' en algún lugar del circuito; entonces las lecturas de sus osciloscopios serían algunas "por encima" y otras "por debajo" del nivel del suelo (en lo que respecta a DC). Recuerde, las formas de onda de CA serán todas iguales. Técnicamente, esto se denominaría consideraciones de compensación de CC.
RESUMEN: No tendrá cortocircuitos (o bucles de tierra) siempre que SOLO tenga UNA conexión a tierra definida (y el chasis NO esté conectado a tierra, serían DOS fuentes de tierra en este ejemplo). Mientras haya un solo punto de conexión* (entre los dos 'mundos'), o ninguna conexión, no habrá cortocircuito. *Obviamente, puede tener más de una conexión a tierra, siempre que TODAS se conecten al mismo lugar común eléctricamente hablando.
Nota; la caja de metal podría conectarse al negativo de la batería (típico en los circuitos tradicionales para blindaje y retorno de corriente), positivo de la batería (reparo circuitos de transistores de germanio antiguos donde todos los voltajes están invertidos, usa negativo 'caliente' y positivo 'tierra'), o la caja podría estar conectada a nada. [piense en un Dodge antiguo con batería de tierra positiva; ¡No hizo un cortocircuito porque su parachoques tocó un poste de estacionamiento o si estaba estacionado al lado de un automóvil con conexión a tierra negativa! Solo si conectara una conexión a tierra externa a sus circuitos, o conectara sus circuitos juntos, obtendría fuegos artificiales. PD: PUEDES conectar el negativo 'HOT' del Dodge al negativo de un automóvil con 'negativo conectado a tierra', y su positivo 'tierra' al positivo; ¡Simplemente no dejes que los parachoques se toquen!]
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