Puesta a tierra de un conductor

Esta puede ser una pregunta básica, pero nunca la he entendido por completo: ¿por qué un conductor puesto a tierra está siempre a potencial cero? Diría que es porque, en teoría, uno puede absorber carga de la tierra sin hacer trabajo, por lo tanto, tiene un potencial cero (toda la carga de la tierra está en el infinito), no estoy seguro de si esto tiene sentido.

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Respuestas (3)

El potencial eléctrico tiene una libertad de calibre porque podemos establecer arbitrariamente el cero en cualquier lugar que queramos. Esto se debe a que solo podemos medir las diferencias en el potencial y no el valor absoluto del potencial.

Los conductores que están conectados a tierra tienen todos el mismo potencial (porque están conectados a tierra en el mismo planeta), por lo que generalmente es conveniente elegir este como nuestro cero. Cualquier potencial que medimos es entonces la diferencia del potencial de la tierra.

Para ser justos, "los conectados a tierra tienen el mismo potencial" no es realmente cierto. Los rayos a menudo causan grandes voltajes transitorios en una tierra y no en otra. Esto puede afectar cosas como conexiones en serie que no ejecutan la línea "tierra".
De acuerdo con @Sam. De hecho, es un error grave, por ejemplo, tender una línea de alimentación a un edificio anexo con su propia varilla/placa de puesta a tierra y no desconectar el neutro de la barra de tierra del subpanel. Los rayos pueden causar diferencias de potencial tan grandes entre la tierra en los edificios separados que pueden inducir corrientes muy grandes en el conductor neutro que da servicio al panel secundario. Y el ruido del bucle de tierra... incluso dentro de un edificio que comparte una tierra común que puede ser una pesadilla para los sistemas de comunicación de cobre, especialmente en un entorno eléctricamente ruidoso.
Ni siquiera tiene que haber un rayo. Hace algunos años pusimos en marcha una red de datos entre casas separadas, tal vez a 30 m de distancia, y IIRC había algo así como 90 V en el blindaje, incluso en condiciones climáticas normales.

Tenga en cuenta también que "Tierra" o "Tierra" en un circuito puede que ni siquiera esté conectado físicamente a la Tierra real (el planeta), sino que se refiere al punto común desde el cual se definen los cero voltios.

"¿Por qué un conductor puesto a tierra siempre tiene potencial cero?"

Porque esa es la definición. Pero también podríamos haber elegido cualquier otro número. El voltaje es una medida relativa entre dos valores, no un valor absoluto.

Piensa en la longitud. Cuando digo "12 pies", ¿qué significa eso? Significa 12 pies de un punto a otro. Simplemente elegimos uno de esos puntos para que sea cero. Tal vez usamos el nivel medio del mar como un extremo, o tal vez el piso de su casa, o tal vez un punto completamente arbitrario que llamamos "el dato". Simplemente elegimos algo para que sea cero porque para ese ejemplo en particular es conveniente.

Y nada dice conveniente en voltajes como "pegar el cable en la tierra". Así que lo llamamos cero.

Ya veo, pero en un problema de física, estaba tratando de usar el método de imágenes para resolver una carga fuera de un conductor esférico conectado a tierra. Logré obtener la carga imaginaria correcta al establecer el potencial de la esfera en cero, pero si fuera distinto de cero, no obtendría la misma respuesta. ¿Se justifica aquí el cero porque el potencial de un campo de una carga puntual se define como cero en el infinito?
@ user209347 Los comentarios son para aclaraciones. Su pregunta en su comentario es tan diferente que probablemente sea mejor que cree una nueva pregunta.
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