Tierra (electricidad)
En ingeniería eléctrica , suelo o tierra es un punto de referencia en un circuito eléctrico a partir del cual se miden los voltajes , un camino de retorno común para la corriente eléctrica o una conexión física directa a tierra .
Los circuitos eléctricos pueden estar conectados a tierra por varias razones. Las partes conductoras expuestas del equipo eléctrico están conectadas a tierra para proteger a los usuarios del riesgo de descarga eléctrica . Si falla el aislamiento interno, pueden aparecer voltajes peligrosos en las partes conductoras expuestas. Conectar las partes expuestas a tierra permitirá que los disyuntores (o RCD ) interrumpan el suministro de energía en caso de una falla. En los sistemas de distribución de energía eléctrica, un conductor de tierra de protección (PE) es una parte esencial de la seguridad proporcionada por el sistema de puesta a tierra .
La conexión a tierra también limita la acumulación de electricidad estática cuando se manipulan productos inflamables o dispositivos sensibles a la electricidad estática . En algunos circuitos de transmisión de energía y telégrafos , la tierra en sí misma se puede usar como un conductor del circuito, ahorrando el costo de instalar un conductor de retorno separado (ver retorno a tierra de un solo cable y telégrafo de retorno a tierra ).
Para fines de medición, la Tierra sirve como una referencia potencial (razonablemente) constante contra la cual se pueden medir otros potenciales. Un sistema de puesta a tierra eléctrico debe tener una capacidad de conducción de corriente adecuada para servir como un nivel de referencia de voltaje cero adecuado. En la teoría de circuitos electrónicos , una "tierra" generalmente se idealiza como una fuente infinita o un sumidero de carga, que puede absorber una cantidad ilimitada de corriente sin cambiar su potencial. Cuando una conexión a tierra real tiene una resistencia significativa, la aproximación de potencial cero ya no es válida. Se producirán efectos de tensión parásita o aumento del potencial de tierra , lo que puede crear ruido en las señales o producir un riesgo de descarga eléctrica si es lo suficientemente grande.
El uso del término tierra (o tierra) es tan común en aplicaciones eléctricas y electrónicas que los circuitos en dispositivos electrónicos portátiles , como teléfonos celulares y reproductores de medios , así como circuitos en vehículos , se puede decir que tienen una "tierra". o conexión a tierra del chasis sin ninguna conexión real a tierra, a pesar de que "común" es un término más apropiado para dicha conexión. Por lo general, es un conductor grande conectado a un lado de la fuente de alimentación (como el " plano de tierra " en una placa de circuito impreso ), que sirve como ruta de retorno común para la corriente de muchos componentes diferentes en el circuito.
Los sistemas de telégrafo electromagnético de larga distancia desde 1820 en adelante [2] utilizaron dos o más cables para transportar la señal y las corrientes de retorno. Fue descubierto por el científico alemán Carl August Steinheil en 1836-1837, que la tierra podría usarse como ruta de retorno para completar el circuito, haciendo innecesario el cable de retorno. [3] Steinheil no fue el primero en hacer esto, pero no estaba al tanto de trabajos experimentales anteriores, y fue el primero en hacerlo en un telégrafo en servicio, dando así a conocer el principio a los ingenieros de telégrafos en general. Sin embargo, hubo problemas con este sistema, ejemplificado por la línea de telégrafo transcontinental construida en 1861 por la Western Union Company entre St. Joseph, Missouri , ySacramento, California . Durante el clima seco, la conexión a tierra a menudo desarrollaba una alta resistencia, lo que requería que se vertiera agua en la varilla de tierra para permitir que el telégrafo funcionara o que los teléfonos suenen.
