Tierra (electricidad)
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Tierra y masa son dos conceptos usados en los campos de la electricidad y electrónica.
Tierra
El término tierra (en inglés earth), como su nombre indica, se refiere al potencial de la superficie de la Tierra.
El símbolo de la tierra en el diagrama de un circuito es:
Para hacer la conexión de este potencial de tierra a un circuito se usa un electrodo de tierra, que puede ser algo tan simple como una barra metálica anclada el suelo, a veces humedecida para una mejor conducción.
Es un concepto vinculado a la seguridad de las personas, porque éstas se hallan a su mismo potencial por estar pisando el suelo. Si cualquier aparato está a ese mismo potencial no habrá diferencia entre el aparato y la persona, por lo que no habrá descarga eléctrica peligrosa.
Por último hay que decir que el potencial de la tierra no siempre se puede considerar constante, especialmente en el caso de caída de rayos. Por ejemplo si ha caído un rayo a una distancia de 1 kilómetro, la diferencia de potencial entre dos puntos separados por 10 metros será de más de 150 V.
Véase también:: Toma de tierra
Masa
La definición clásica de masa (en inglés ground) es un punto que servirá como referencia de tensiones en un circuito (0 voltios). El problema de la anterior definición es que, en la práctica, esta tensión varía de un punto a otro, es decir, debido a la resistencia de los cables y a la corriente que pasa por ellos, habrá una diferencia de tensión entre un punto y otro cualquiera de un mismo cable.
Una definición más útil es que masa es la referencia de un conductor que es usado como retorno común de las corrientes.
La masa y la tierra en un circuito no tienen porque tener la misma tensión. Incluso la forma de onda de la masa respecto a la tierra puede ser variable, por ejemplo en un convertidor Buck.
El símbolo de la masa en un circuito es el siguiente (también es aceptable sin el rayado):
Historia
En los sistemas de telégrafos de principios del siglo XIX se usaban dos o más cables para llevar la señal y el retorno de las corrientes. Por aquel entonces se descubrió (probablemente el científico alemán Carl August Steinheil) que la tierra podría ser usada como un camino de retorno para completar un circuito cerrado, de esta forma el cable de retorno era innecesario.
Sin embargo, había problemas con este sistema, ejemplificado por la línea de telégrafo transcontinental construida en 1861 por la Western Union Company entre San José (Missouri) y Sacramento (California). Con clima seco, la conexión de tierra a menudo desarrollaba una alta resistencia, esto requería que vertiera agua sobre las barras que hacían de conexión para que el sistema funcionara.
Más adelante, cuando la telefonía comenzó a sustituir a la telegrafía, se encontró que las corrientes que inducían en la tierra otros aparatos, los ferrocarriles y los relámpagos causaban una interferencia inaceptable, por lo que el sistema de dos hilos fue reintroducido.
Véase también
Enlaces externos
- El telégrafo electromagnético (en inglés)
- Símbolos de tierra y masa
- Símbolos eléctricos y electrónicos
Atribución
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