Si un multímetro de CC está conectado al polo positivo de una batería y el otro pin a tierra. En mi opinión, hay un potencial positivo en el polo positivo de la batería. Y un potencial cero en el suelo. ¿No debería el multímetro mostrar la diferencia de potencial entre esos dos puntos de contacto?
¿Cuál es la diferencia entre conectar el terminal negativo de mi multímetro al terminal negativo de la batería y conectarlo a tierra?
Esta ilustración puede ayudar:
Figura1.Sinunareferenciaatierra,elgatodetornillodelautomóvilnopuedeproporcionarningúnlevantamiento.
Demanerasimilaralaanalogíadelconectordeautomóvil,unabateríasinunareferenciaatierranopuedeproporcionarningunaelevación/empuje/fuerza/corriente.Necesitamoscerrarelcircuito.
Entonces,tienesunmultímetrodeCCyconectasunpinparadecirelpolopositivodeunabateríayelotropinamasa/masa(<-¿hayalgunadiferenciaentreesosporcierto?Noheencontradonadadegoogeling).
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
Figura 2. En (a) la batería no está referenciada a tierra, excepto a través del medidor. Ninguna corriente fluirá y el voltímetro leerá cero. (b) En este caso, el circuito se completa a través del suelo y la corriente puede circular alrededor del circuito a través del medidor.
En los circuitos eléctricos, la tierra es un punto de referencia y, por definición, es la referencia de cero voltios. Esto es análogo a un topógrafo que selecciona una referencia cero desde la cual hacer referencia a todas sus otras mediciones. Tenga en cuenta que los voltajes pueden ser positivos o negativos con respecto al punto de referencia.
En mi opinión, hay un potencial positivo en el polo positivo de la batería.
Solo es positivo con respecto al otro polo. Una vez más, una altura solo puede ser positiva con respecto a una altura de referencia.
¿No debería el multímetro mostrar la diferencia de potencial entre esos dos puntos de contacto?
El hecho de que no hay circuito, el hecho de conectar el multímetro conectará la batería + a tierra. En la práctica, verá una lectura de voltaje parásito debido a la capacitancia entre la batería y la tierra, pero no hay potencia detrás de ella y no pudo, por ejemplo, encender un LED.
Echa un vistazo a mi respuesta a Algunas preguntas sobre conceptos básicos en electrónica para más sobre esto.
Si tiene una batería de linterna en la mano o sentado en la mesa, generalmente toda la batería se cargará con respecto a tierra. En teoría, se puede medir el voltaje en cualquier terminal de la batería.
Por ejemplo, un terminal de la batería puede estar a + 715.5V con respecto a la tierra, y el otro terminal a + 714.0V wrt earth (pero sigue mostrando la diferencia esperada de 1.5V entre los terminales de la batería). O, si está sentado en una mesa de plástico portátil, y alguien había rozado antes su piel sobre esa mesa, ¡entonces los terminales de la batería pueden estar a -18,000 y -18001.5 voltios! Si su mano se acerca a la batería, esos voltajes pueden cambiar drásticamente debido a los campos electrónicos y los efectos del divisor capacitivo, sin embargo, el 1.5V entre los terminales de la batería permanece constante.
En otras palabras, la batería está manteniendo activamente el 1.5V entre los terminales. Pero también, toda la batería en su conjunto está actuando como una placa de condensadores con unos pocos picofaradios, y la superficie de tierra cercana está suministrando la segunda placa de condensadores. Raspe sus zapatos en la alfombra mientras está parado cerca de la batería, y el voltaje de la batería en la tierra variará enormemente. (Sin embargo, los voltímetros DVM estándar no pueden medirlo. El 18KV que había estado en la batería se desvanecerá tan pronto como el DVM conectado a tierra toque un terminal de batería).
Un voltímetro ideal puede mostrar estos grandes voltajes en la batería si un terminal del medidor está conectado a tierra. Pero un voltímetro DVM estándar con una impedancia de entrada de 10 mg se comportará más como un cortocircuito y agotará instantáneamente la carga en los pocos picofaradios de la capacidad de la superficie de la batería. A pesar de que los terminales de la batería difieren en 1.5V, el medidor lee cero para cualquiera de los terminales. Esto ocurre porque la tensión del terminal se altera instantáneamente por los 10meg-ohmios del medidor, tierra a tierra. El medidor descarga cada terminal de batería que toca. (El otro terminal "no tocado" cambia también, manteniendo la constante 1.5V entre los terminales).
¿Cómo "instantáneamente" el medidor altera el voltaje del terminal de la batería?
Supongamos que toda la batería actúa como una placa de condensador de 2pF, con la tierra como la otra placa. Si intentamos medir el voltaje en un solo terminal de batería, nuestro DVM conecta una resistencia de 10M entre ese terminal y la tierra. El voltaje medido caerá a cero, con una constante de tiempo de:
Tc = RC
Tc = 10^7 ohms * 2pF
Tc = 20 microseconds
La moraleja de la historia: en los circuitos, el voltaje se mide entre dos puntos del circuito, no uno. Si trata de medir el voltaje en un solo punto de tierra, terminará con enormes valores que están fuertemente influenciados por objetos cercanos cargados de estática. (Pero también necesitará un voltímetro especializado para medir estos valores. 10M ohms es demasiado pequeño. En su lugar, use un voltímetro "electrómetro" con una impedancia de entrada de 10 ^ 20 ohms).
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