¿Por qué desconectar el terminal negativo/de tierra y no el positivo?

Question

Para interrumpir cualquier circuito, lo habitual es desconectar el terminal negativo y o el de tierra. Rara vez veo a la gente desconectando el positivo y si lo hacen, no están bien educados en ingeniería eléctrica la mayoría de las veces.

Bueno, yo tampoco tengo título de electricista y para mí, cortar el circuito por el lado negativo me parece contraintuitivo.

En mi intuición, romper la entrada tiene más sentido que romper la salida, ya que este es el lado de donde proviene la energía.

¿Por qué desconectar el terminal negativo/de tierra y no el positivo?

Answer 1

No hay una distinción inherente entre romper un lado de un bucle o el otro: todo está en serie, por lo que romper el lado negativo o el positivo de la alimentación impide que los electrones fluyan.

Cuando se tiene un interruptor electrónico y se apaga parte del circuito con otros circuitos es más fácil romper el negativo - llamado interruptor de lado bajo (requiere menos piezas), pero si algunos otros circuitos permanecen conectados, eso puede causar problemas. Por ejemplo, si rompo la conexión a tierra de un módulo, los pines de "entrada" pueden empezar a devolver la corriente al controlador (porque de otro modo tendrían que ir en negativo con respecto a "tierra" en el módulo) - no necesariamente se apagará la corriente por completo e incluso puede dañar el controlador o el módulo en algunas situaciones.

Mira algunas de las muchas respuestas en este sitio donde la gente ha intentado esto, fracasado y un interruptor de lado alto se ha sugerido. Se plantea con bastante frecuencia.

Si se trata de algo completamente aislado como una bobina de relé, la mayoría de los diseñadores utilizarán un interruptor de lado bajo porque es más sencillo y no hay ninguna ventaja en el otro sentido. En los coches, el chasis se utiliza como retorno, por lo que se prefiere el lado alto si la carga es remota. Aquí es un documento útil sobre las aplicaciones de la automoción.

Hablando de automóviles, hay una situación particular digna de mención en la que se recomienda quitar la conexión negativa por razones de seguridad, y es cuando se trabaja en un coche. Dado que el terminal negativo está casi siempre conectado de forma muy sólida al chasis, si intentas quitar el terminal positivo con una llave/llave inglesa (conductora) y la herramienta toca el chasis, fluirán cientos de amperios, haciendo que la llave se ponga al rojo vivo. Algunas personas se han dejado puestos sus anillos de boda u otros y han recibido graves quemaduras (hasta el punto de perder posiblemente el dedo) cuando el anillo formaba parte del circuito.

Así que quita primero el terminal negativo y ponlo al final si está trabajando en un coche. Y quítese las joyas.

Answer 2

La mayoría de los circuitos que controlan los interruptores están referenciados a tierra. Por lo tanto, les resulta más fácil accionar un interruptor basado en la tierra que un interruptor basado en la alimentación. El primero se denomina conmutación en el lado de baja y este último conmutación en el lado de alta .

Ambos métodos son perfectamente válidos. Como la mayoría de las cosas en la ingeniería, es un compromiso. No, esto no es una indicación del nivel de educación del ingeniero. Los buenos ingenieros evalúan muchas opciones y luego eligen la que mejor se adapta al diseño concreto.

Se suele elegir la conmutación por el lado bajo porque suele ser más sencilla de conseguir. En muchos casos, no importa si la conexión de alimentación positiva o negativa está rota. Buenos ejemplos son el accionamiento de un solenoide, un relé o un LED.

Cuando un circuito es más complejo y tiene conexiones de vuelta al circuito de conducción, entonces a menudo vale la pena la complejidad extra de conmutar la energía y mantener la tierra siempre conectada. Por ejemplo, si estás conmutando la alimentación a un módulo digital con líneas de E/S de vuelta a tu micro, puede ser ventajoso mantener ambas masas conectadas permanentemente y conmutar la alimentación al módulo.

De nuevo, todo es un intercambio. No hay una respuesta única y universalmente correcta.

Answer 3

Desde el punto de vista del circuito que se desconecta, no hay ninguna diferencia. No hay ninguna forma que sea mejor que la otra.

Ahora bien, si se desconecta/conecta utilizando un dispositivo activo, por ejemplo un transistor, en lugar de un simple interruptor mecánico, empieza a haber diferencia. Si pones el transistor entre el circuito y su tierra, utilizarías un transistor NPN, que suelen ser más baratos que el transistor PNP equivalente. Lo mismo ocurre con los FET NMOS/PMOS. Además, en este caso, rara vez se necesita un cambio de nivel adicional.

Por el contrario, si decides interrumpir el circuito por el lado positivo, utilizarías un BJT PNP o un FET PMOS, que son más caros, y puede requerir una etapa adicional de cambio de nivel si el circuito de carga no está alimentado por la misma fuente que el circuito de control.

Por lo tanto, suele ser más sencillo optar por romper en el suelo.

Answer 4

La razón es muy sencilla: Si tocas accidentalmente los componentes conductores de la placa de circuito impreso o cualquier otra parte metálica conectada a tierra con el terminal positivo conectado, no pasará nada.

Pero si el terminal negativo sigue conectado y el positivo se desconecta primero, y si por casualidad toca alguna parte/componente metálico, tendría consecuencias desastrosas, ya que la batería podría estar conduciendo varios amperios.

Answer 5

La respuesta es... depende, lo ideal es desconectar el terminal que está conectado al metal expuesto (que normalmente está conectado a tierra/negativo), de esa manera cualquier conductor expuesto está a salvo. Si la batería sólo tiene dos conductores, no importa tanto porque una rotura en cualquier parte del bucle impedirá que la corriente pueda fluir, la corriente necesita una vía de retorno, mientras no la haya, es segura. Cuando se trabaja con altos voltajes (o con suministros conectados a tierra como dos terminales de alta tensión que pueden bombear corriente a través de usted a la tierra) desconectaría TODOS los cables de alimentación, de esa manera usted sabe que no hay manera de que la corriente fluya.