¿Por qué la conexión a tierra no pierde corriente?

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Esto parece una pregunta que se ha preguntado varias veces en los foros. Investigué el problema, pero todavía no podía encontrar la respuesta que al menos puedo entender intuitivamente. Entonces, en este simple circuito, ¿por qué no hay fugas a la tierra? Supongamos que se trata de una verdadera conexión a tierra (por ejemplo, una barra en la tierra).

Actualización: estoy dando respuestas investigadas a continuación, pero no como las únicas opciones. No estoy satisfecho con ninguno de ellos, y les explico por qué. Así que espero una explicación o una respuesta alternativa.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Las respuestas que he encontrado: -

  1. Aquí < fuerte> Con una sola conexión a tierra no hay circuito para que la corriente fluya. No puede fluir "al" terreno, porque no hay ningún lugar para que fluya. No hay diferencia entre el suelo y un cable colgando de la brisa. Sin embargo, para que la corriente fluya debe haber una diferencia potencial. Y porque la tierra y el retorno de la batería tienen el mismo potencial, ¿por qué la corriente preferiría fluir específicamente hacia el punto de retorno? Especialmente teniendo en cuenta que la tierra puede absorber todos los electrones generados por la batería (al contrario, por ejemplo, solo un trozo de cable).

  2. Aquí El suelo no es un gran conductor y, si bien está en paralelo con el servicio, la cantidad de corriente que regresa a través del suelo es tan pequeña que, efectivamente, es cero. En primer lugar, La respuesta implica que se producen algunas fugas que solo dependen de la resistencia de la tierra. Tampoco entiendo qué resistencia se tiene en cuenta. ¿Dónde se mide? Creo que también la respuesta se relaciona con las varias conexiones del circuito a tierra.

¿Alguien puede dar una explicación física real de esto?

    
pregunta Boris

4 respuestas

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Esto se explica en Kirchhoff . Él tiene dos leyes: la ley de voltaje y la ley actual.

No explicaré la ley de voltaje, ya que eso no es lo que está preguntando, pero la ley actual simplemente establece:

  

La suma de todas las corrientes en un nodo es cero

alternativamente:

  

La suma de todas las corrientes fuera de un nodo es cero

Lo que esto significa en el caso de su circuito simple es que la corriente \ $ I_1 \ $ que sale de la parte superior de la batería es igual a la corriente \ $ I_2 \ $ que fluye hacia la batería.

Dado que la batería y la resistencia están en serie con la resistencia, entonces la corriente que fluye hacia el nodo inferior a través de la resistencia es \ $ I_1 \ $.

Llamemos a la corriente que fluye a la tierra \ $ I_3 \ $.

\ $ I_3 = I_1 - I_2 = 0 \ $ desde \ $ I_1 \ $ = \ $ I_2 \ $.

    
respondido por el Warren Hill
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En realidad, hay corriente en la conexión a tierra, pero no lo suficiente como para medir el nivel de ruido ambiental.

A continuación se encuentra su circuito equivalente.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

ADDICIÓN

Como tal, normalmente ignoramos esa corriente de fuga en los circuitos de CC. Así que veamos su pregunta de otra manera.

Por el momento, considere lo que sucedería si un electrón cayera y "drene" a tierra. ¿Qué pasa con el resto del circuito?

De repente, tendrá un electrón faltante y tendrá una carga neta positiva. El suelo ahora tiene un electrón extra y tiene una carga neta negativa. Eso significa que hay un voltaje inverso en el cable de tierra que hará que el electrón regrese de inmediato al circuito.

Lo contrario sucedería si de alguna manera un electrón extra llegara desde el suelo. El circuito tendría un potencial negativo y el terreno sería positivo. El electrón visitante sería repelido inmediatamente.

En realidad, esa fuerza de retorno es lo que evita que los electrones crucen la conexión en primer lugar. Es un estado autoestabilizador.

    
respondido por el Trevor_G
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En el circuito de su pregunta, la función de conexión a tierra es de un punto de referencia, es decir, un punto de potencial cero. Desde este punto, puede especificar todos los voltajes en los nodos del circuito. Es una conveniencia para el análisis, por ejemplo, el método nodal.

No hay relación con la corriente. Es una convención para asignar un nodo como un nodo de potencial cero.

    
respondido por el Martin Petrei
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Entonces, en este simple circuito, ¿por qué no hay fugas de corriente a tierra?   Supongamos que es una verdadera conexión a tierra (una varilla en la tierra   por ejemplo).

El diagrama del circuito no muestra elementos que puedan hacer que fluya una corriente al suelo. Si la corriente fluye hacia el nodo 'tierra', es positivo? ¿Negativo? ¿C.A? ¿CORRIENTE CONTINUA?

En pocas palabras, este circuito no crea ninguna salida de corriente, a menos que Existen otros elementos del circuito, que no se muestran. Si hay una tormenta Nube, y rayos, habrá corriente a tierra. Ese, sin embargo, no es parte del esquema, por lo que no es parte de la ecuación. Por lo tanto, nos quedamos con el 'cero' actual previsto.

    
respondido por el Whit3rd

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