Ayúdame a entender la relación entre positivo, negativo, neutral y tierra en AC y DC

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Esta pregunta proviene de anotaciones en esquemas y en información aparentemente conflictiva que estoy viendo. Sospecho que estoy viendo un vernáculo diferente para los mismos conceptos, pero estoy en un lugar donde nadie me ha dicho que un "ascensor" es un "ascensor". Por otra parte, es posible que tenga el concepto completamente apagado y necesito ser educado para no hacer volar mi taller. :)

Con DC: las baterías tienen +/- terminales. La mayoría de los esquemas que veo muestran el circuito con voltaje en y tierra. He escuchado que la mayoría de los esquemas no rastrean la ruta de retorno al terminal negativo porque eso se entiende y no es necesario desordenar todo. También he oído que en un circuito de CC, la conexión a tierra es SINÓNIMA con el terminal negativo. En los esquemas, he visto V-in y tierra, también he visto V-in, tierra y una traza separada que se conecta al terminal negativo.

Entonces, nos movemos a AC. Hay un cable caliente (positivo), un cable neutro y tierra. Supongo que en un circuito de CA, el positivo se correlaciona con positivo, neutro a negativo y tierra a tierra. Los transformadores correlacionarán el +/- al cambiar DC.

¿Cuáles son los hechos y cuáles son los mitos? ¿Cómo puedo saber si necesito conectar a tierra algo a tierra contra "tierra" al terminal negativo? ¿Cuándo pongo a tierra el chasis de mi dispositivo? ¿Hay convenciones estándar en un esquema que indiquen tierra con tierra CONECTADA frente a tierra con retorno a la fuente? ¿O es algo que sabes por experiencia y haciendo un análisis del circuito? ¿Es generalmente seguro asumir que puedo conectar tierra a negativo? ¿O hay casos en los que eso sería algo muy malo y cómo los identifico?

Solo intento envolver mi cabeza alrededor de +/- / tierra en CA vs. CC, y cómo se usa ese voltaje ...

    
pregunta dwwilson66

3 respuestas

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Tierra significa lo que esté adjunto a este símbolo en el esquema:

Todoloquetocaestesímboloenelesquemaestárealmenteconectadoatodolodemásquetocaelsímbolo.Comotantascosasseconectanaél,estohacequeelesquemaseamásfácildeleer.

Generalmenteelladonegativodeunabateríaestáadjuntoaeso.Pero,haymuchoscircuitosquefuncionandemaneradiferente.Algunoscircuitosnecesitanunvoltajenegativo,porloqueelladopositivodeunabateríaestaría"a tierra". Algunos circuitos necesitan voltajes positivos y negativos, en cuyo caso podría haber dos baterías, una con el lado negativo conectado a tierra y la otra con el lado positivo conectado a tierra.

Esto funciona porque los voltajes son relativos. Ponga tres resistencias \ $ 10k \ Omega \ $ en serie y conéctelas a una batería. La diferencia en el voltaje de un lado de la batería es de 3V (porque es una batería de 3V). La diferencia de voltaje de un lado de una resistencia (cualquiera de los tres) al otro lado de la misma resistencia es de 1V, porque la batería de 3V se divide entre 3 resistencias de igual valor.

Dado que los voltajes son relativos, tierra existe como un tipo de voltaje de referencia supuesto. Si decimos que una entrada es "5 voltios", nos referimos a "la diferencia entre la entrada y la tierra es de cinco voltios".

En el contexto de AC, las cosas no son realmente diferentes, excepto que la tradición ha hecho un buen trabajo al hacer que el mismo término "base" signifique muchas cosas. Todavía podría significar lo que esté adjunto a ese símbolo, o podría significar ese tercer conector en la pared. Más sobre eso más adelante.

En lo que respecta al circuito, live y neutral no son diferentes. Elija cualquiera de las dos, y la otra oscila entre un voltaje más alto y uno más bajo, relativamente. Si todo lo que tiene son esos dos cables de referencia, no se pueden distinguir.

La diferencia es más importante cuando se considera la seguridad. Las cosas que te rodean están en un potencial electromotriz particular (voltaje). La corriente fluye cuando hay una diferencia en el potencial. La neutral línea de CA debería ser sobre el mismo potencial que la mayoría de las cosas que te rodean, así que en teoría, si lo tocas, y también Tierra, no te sorprendes, porque no hay diferencia en el voltaje. Si toca el cable vivo, se sorprende, porque hay una diferencia en el potencial.

Sin embargo, dije que neutral debería ser sobre el mismo potencial que la Tierra, y como probablemente estás tocando la Tierra, tú. Pero, no confiaría tu vida en ello. Podría haber un transformador defectuoso en el poste cerca de su casa. Podría haber un rayo cerca. La casa estaría cableada hacia atrás. O, como mencioné, el circuito funcionará incluso si los cables están invertidos, podría enchufarse hacia atrás. En los Estados Unidos, una de las puntas es un poco más gruesa para evitar esto, pero nunca se sabe. Por eso hay un tercer conector, llamado ground o earth . Esto debería ir a una gran barra de cobre cerca de tu casa atrapada en la Tierra, como esta:

Delocontrarionoseconectaanadamás.Hayalgunasvecesqueestoesimportanteparalaseguridad,yotrasvecesesimportanteporotrasrazones.Elpuntoesquenotienenadaqueverconlaenergíaeléctricasuministradaasuhogar.

  

¿Cómopuedosabersinecesitoconectaratierraalgoatierraenlugarde"conectar a tierra" al terminal negativo? ¿Cuándo conecto a tierra el chasis de mi dispositivo?

Si estamos hablando de un dispositivo que se conecta a la pared, deje estas preguntas a otra persona. Cada país tiene regulaciones de seguridad, y estas regulaciones existen por una buena razón. Compre una fuente de alimentación de CC que se encargue de todo eso, y conéctela a su salida, y nada más. No se conecte a la Tierra a través del tercer pin en la pared o puede eludir las características de seguridad de su fuente de alimentación.

Si se está preguntando si el símbolo de "conexión a tierra" en su esquema también debería estar conectado al cuadro en el que se encuentra su proyecto, bueno, depende. Tal vez quieras hacer eso para el blindaje de RF. O tal vez no, porque no desea que otro dispositivo con una idea diferente de "conexión a tierra" lo toque, lo que podría provocar ruidos en su circuito o derretir algo. En muchos circuitos, no importa en absoluto.

    
respondido por el Phil Frost
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Simbología

Estos símbolos se utilizan en los EE. UU. (al menos).

Clasesdedispositivos

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Diagramas de aislamiento

Los diagramas de aislamiento son diagramas de bloques, que muestran las características de aislamiento, tales como: transformadores, optoacopladores, conexiones de red, condensadores de seguridad.

Ejemplo de un diagrama de aislamiento bien detallado

Ejemplodeundiagramadeaislamientocrudo

    
respondido por el Nick Alexeev
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con referencia a la corriente alterna. Como lo entiendo durante la mitad del ciclo, la vida es positiva a neutral y para la mitad del ciclo la neutralidad es positiva. Entonces, seguramente obtendrás el mismo impacto al tocar neutral y tierra como lo harías con live y earth. En otras palabras, la CA no rectificada no tiene polaridad y se puede conectar de cualquier manera.

    
respondido por el James Pritchard

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