Nunca consideré que la tierra fuera particularmente conductora. Es sólo suciedad, después de todo.
Sin embargo, he visto estacas conductoras de "tierra a tierra" clavadas en el suelo para que la electricidad se conecte a tierra, porque encontrará su camino hacia abajo.
Sin embargo, nunca tuvo sentido para mí por qué la tierra proporcionaría tal efecto: ¿por qué la electricidad se molestaría en fluir hacia la suciedad de toda la bondad conductiva dentro del circuito?
¿Qué características de la tierra/electricidad hacen que la corriente fluya directamente al suelo?
No se supone que la electricidad fluya a través de estacas de tierra en condiciones normales. No significa que su resistencia sea alta, en realidad es sorprendentemente pequeña. Esa rama del circuito simplemente no está cerrada normalmente.
Un terreno es un punto de referencia. Literalmente, podría tomar cualquier red en su circuito que se supone que debe permanecer en un voltaje constante y llamarla tierra. Después de que todas las fuentes de voltaje crean una diferencia de potencial (llamada voltaje) entre dos redes, independientemente de cuáles sean sus potenciales, si ambos están fijos externamente, habrá un conflicto y cosas malas, pero si uno de ellos está fijo, el otro potencial cambiará en consecuencia. Generalmente, la tierra se toma de tal manera que trabajamos predominantemente con suministros positivos, por ejemplo, tierra en el terminal - de un puente rectificador. No significa que todo el flujo de corriente a través de eso, es solo una referencia.
La Tierra tiene principalmente un papel de protección de la persona. No se supone que fluya corriente en la Tierra porque el circuito de suministro real está aislado de la Tierra, sin embargo, ¿qué pasa si este aislamiento se ve comprometido (cables comidos por conejos, niños metiéndose los dedos en los enchufes...)? Todos están conectados indirectamente a la Tierra (ningún aislamiento es perfecto), lo que significa que ese circuito ahora estará cerrado y lo único que limitará la corriente que pasa por lo que sea que esté cerrando el circuito (por ejemplo, las personas) es su resistencia interna. Dependiendo del entorno, esa resistencia puede ser lo suficientemente baja como para matar a alguien; consulte este hilo sobre qué voltajes se consideran seguros. Para evitar eso, cada gabinete está conectado a tierra (un circuito Tierra-R-Tierra tiene una corriente cercana a 0A), y el suministro eléctrico tiene un dispositivo de corriente residual que compara la corriente que entra y sale, y corta el suministro si hay una fuga (a través de la Tierra).
La Tierra se utiliza para un suministro de potencial equivalente. El proveedor de electricidad también necesita proteger a su gente, por lo que el suministro aguas arriba también se hace referencia a la Tierra. Como en todas partes. Entonces, ¿qué sucede si la Tierra no es un buen conductor y su potencial no es homogéneo? Los usuarios pueden estar en contacto con 2 Tierras diferentes, lo que puede ser una gran diferencia de potencial (= voltaje). Afortunadamente, la humedad en la suciedad y los parches de agua son buenos conductores, pero sobre todo, la sección transversal equivalente de este conductor ficticio es enorme. Excepto durante perturbaciones cortas como rayos, tiene una excelente homogeneidad en potencial. ¿Por qué usar otro conductor para tierra que usará más cobre y en realidad será menos efectivo si podemos usar lo que está debajo de nuestros pies?
La Tierra también es útil como protección contra los rayos: los rayos son como cualquier ruptura dieléctrica/aislante, ocurren donde la resistencia entre la nube cargada y la Tierra es mínima (vea este increíble GIF ). Árboles altos, torres, etc., y no podemos arriesgarnos a confiar solo en la suerte, por lo que se utilizan picos altamente conductores para atraer rayos, y la Tierra se utiliza para disipar esa energía. Dicho vagamente. Normalmente, los rayos tienen suficiente flujo de corriente para crear a través de la Tierra y las piernas humanas un voltaje lo suficientemente alto como para matarlos, por lo que se distribuye de manera más uniforme.
Como de costumbre, daré una calurosa bienvenida a cualquiera que me corrija si no es preciso.
La suciedad sin humedad (contenido de agua) NO es un muy buen conductor y NO es una buena conexión a tierra. Entonces tiene razón, la suciedad no es un muy buen conductor, por sí mismo, y por lo tanto, por sí mismo no es una buena tierra. La arena seca y la roca también son terrenos pobres.
La tierra congelada tampoco es un buen suelo, por lo que es necesario utilizar estacas de puesta a tierra lo suficientemente largas como para llegar por debajo de la "línea de congelación". El hielo no es un buen conductor. De hecho, el hielo es aproximadamente un aislante.
De hecho, el agua líquida PURA no es un conductor en absoluto. Son los contaminantes minerales en el agua los que conducen la electricidad, o más bien los iones en esos minerales. El agua salada tiene muchos iones que se mueven libremente, por lo que el agua salada es muy conductiva.
Más extraño aún, la sal seca pura tampoco conduce la electricidad.
Se trata de ELECTRONES EN MOVIMIENTO LIBRE en un conductor y en una solución IONES EN MOVIMIENTO LIBRE.
En el agua pura no hay electrones libres ni iones.
En la sal pura hay iones, pero los iones de sodio Na+ y cloruro CL- no pueden moverse, unidos iónicamente entre sí.
La polaridad de las moléculas de agua permite que el agua disuelva muchas sustancias unidas iónicamente. Por lo tanto, el agua salada líquida contiene iones Na+ y CL- de movimiento libre. Cualquier otro mineral iónico disuelto en agua probablemente también sería un buen conductor, en general.
Si congelas esa agua salada, suceden dos cosas. Primero, el hielo (moléculas sólidas de agua) tiende a excluir los iones Na+ y CL- de los cristales de hielo. En segundo lugar, incluso si los iones no se excluyen, ya no pueden moverse lo suficiente como para transferir la carga. Por lo tanto no hay corriente.
Por lo tanto, la puesta a tierra en la tierra solo funciona bien cuando el suelo es el adecuado. A menudo, esa es tierra húmeda que crea una solución de agua que contiene iones de movimiento libre.
Lea este artículo: "Lograr un suelo aceptable en suelo pobre" Habla de cómo en Hawai el suelo volcánico es un problema para crear un sistema de puesta a tierra.
http://ecmweb.com/content/achieving-acceptable-ground-poor-soil
OK, así es como yo lo veo. No existe el voltaje absoluto, sino solo un voltaje relativo. Lo que significa que si tiene +5 voltios en algún lugar del sistema, significa que son 5 voltios más que el voltaje en algún otro punto o punto de referencia.
Pero en lugar de hacer un punto aleatorio como referencia y medir voltajes con respecto a este punto, introducimos el concepto de tierra.
La conexión a tierra puede ser solo tierra o tierra físicamente o principalmente un punto en el sistema del circuito donde consideramos que el potencial del punto es cero voltios y todos los demás potenciales en el sistema se miden con respecto a este punto.
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