Derivación a tierra, AC y DC

[Alberto]

Buenas.

Como comenté en su día con esto del confinamiento ando recuperando mi pasión por la ciencia y sobre todo la electricidad. No obstante en internet mucha de la información esta orientada a la práctica y a mi me interesa es entender la teoría.

Una cuestión que no logro resolver es el concepto de corriente y tierra. Entiendo que en mi casa en la derivación a tierra circula corriente por que la linea que alimenta mi casa, en el transformador el neutro esta conectado a tierra, por tanto la tierra cierra el círcuito, bien ¿Tanta es la conductividad de la masa de tierra entre la toma de tierra del transformador y la de mi casa?


No obstante, la cuestión que me reconcome es: Imaginemos una batería que ofrece 1000 voltios en continua. ¿Que ocurre si conecto solo el negativo a la pica de tierra? ¿Y si solo conecto el positivo?

Lo que imagino es que en el primer caso la corriente fluirá a tierra y en el segundo fluirá desde la tierra a la bateria.

No obstante no estoy seguro y me gustaría resolver el misterio

Muchas gracias

Saludos

[troglodita]

La tierra no cierra el circuito porque sinó saltaría el diferencial. El neutro cierra el circuito, aunque aguas arriba esté conectado a tierra. Se trata de igualar el potencial de tierra con el del neutro, no usarlo de via de retorno.

Imaginemos una batería que ofrece 1000 voltios en continua. ¿Que ocurre si conecto solo el negativo a la pica de tierra? ¿Y si solo conecto el positivo?

Circuito abierto DC. No ocurriría nada.

[Alberto]

...

Muchas gracias por tu respuesta. ¿Y si fuese AC?

[Botijo]

La Tierra nunca debe conducir corriente, sirve solo de referencia CERO de las tensiones eléctricas. Solo se utilizó la Tierra como retorno eléctrico en las primeras líneas telegráficas, por la única razón de reducir su costo.
Si un circuito eléctrico no está conectado a Tierra en algún punto, se considera "flotante" condición solamente aceptable en circuitos menores o tensiones eléctricas bajas. Si las redes eléctricas no se conectaran a Tierra se podrían cargar electroestáticamente y comportarse como las nubes tormentosas, con peligro para las personas y las cosas, más importante que el propio del contacto con las tensiones utilizadas.
El contacto personal con las redes domésticas usuales referidas a ella es peligroso, pero se evita con el uso de interruptores diferenciales, que limitan (por desconexión) a una corriente muy baja el retorno de corriente a través de la persona y de la Tierra, en lugar de a través del conductor Neutro.
El Neutro recibe este nombre por su contacto en un punto con la Tierra, que es considerado el CERO eléctrico.

[troglodita]

¿Y si fuese AC?

En principio, circuito abierto, no ocurriría nada. Pero, podría haber algo de inducción capacitiva con la atmósfera, que dependiendo de la frecuencia de la fuente y de la capacidad del electrodo que quedaría al aire podría circular corriente, como en una bobina de Tesla.
En el caso anterior de la batería DC, si fuese una batería de varios miles de voltios podría pasar lo mismo como en un Van de Graaff.

[fusion]

La Tierra nunca debe conducir corriente, sirve solo de referencia CERO de las tensiones eléctricas. Solo se utilizó la Tierra como retorno eléctrico en las primeras líneas telegráficas, por la única razón de reducir su costo..

Hay un parque eólico marino en Dinamarca cuyo retorno es por mar, pues es DC, y pasan además varios gigawatios, aunque a mí no me parece correcto

[Alberto]

Gracias por vuestras respuestas. Mas o menos lo je entendido.

Otra cosilla, en un transmisor básico de radio ¿Qué cierra el circuito en la antena? ¿La capacitancia del aire que la rodea?

Y otra que me ha surgido con lo de los telegrafos ¿Tan buen conductora es la tierra?

Gracias

Saludos

[Botijo]

La Tierra es un excelente conductor, porque es muy grueso... De hecho lo que más resistencia añade a una conducción por Tierra, son sus tomas con el terreno.
Las emisoras de radio potentes se conectan entre una buena toma de Tierra (a veces muy extensa) y la antena. El como la energía se escapa de la antena es complicado de explicar, y me creo que todavía no está muy claro, y hubo un tiempo que se achacaba a un ilusorio "fluido" universal llamado Eter.

Lo que dice el compañero fusión de Dinamarca no lo entiendo, pues la corriente continua en una solución de Cloruro Sódico da como resultado Hipoclorito Sódico. ¿Acaso se aprovecha...?

[Alberto]

Muchas gracias por tu respuesta. Ya creo que lo pillo

Ya solo me falta una cosa. ¿Por que salta un chispa de mi mano cuando estoy cargado de estática al tocar el pomo de la puerta y por ende circula una corriente pero no ocurre eso al conectar uno solo de esa bateria hipoteca a la tierra?

Es decir en los chispazos de estática no hay circuito cerrado.

[troglodita]

¿Por que salta un chispa de mi mano cuando estoy cargado de estática al tocar el pomo de la puerta y por ende circula una corriente pero no ocurre eso al conectar uno solo de esa bateria hipoteca a la tierra?

En realidad sí ocurre pero sólo durante un instante mientras se igualan los potenciales del electrodo que pinchas a tierra y el potencial de tierra. Eso no se podría medir con un polímetro.

Es decir en los chispazos de estática no hay circuito cerrado.

Hay divergencia de carga. En un lado hay mucha carga acumulada, que si es negativa los electrones saltarán a una zona neutra o con carga positiva, siempre que el potencial entre esos dos puntos sea suficiente como para romper la rigided dieléctrica entre esos dos puntos. Si es positiva serán los electrones del entorno los que salten hacia esa carga positiva dependiendo también de que el potencial entre esos dos puntos sea suficiente como para romper la rigided dieléctrica.

Leete esta serie de 10 capítulos. Te aclararán bastante tus ideas:

https://eltamiz.com/electricidad-i/