Tierra significa todo lo que esté conectado a este símbolo en el esquema:
![símbolo de tierra]()
Todo lo que toca este símbolo en el esquema está realmente conectado a todo lo demás que toca el símbolo. Dado que tantas cosas se conectan a él, esto hace que el esquema sea más fácil de leer.
Por lo general, el lado negativo de una batería está conectado a eso. Pero, hay muchos circuitos que funcionan de manera diferente. Algunos circuitos necesitan un voltaje negativo, por lo que el lado positivo de una batería sería "tierra". Algunos circuitos necesitan voltajes positivos y negativos, en cuyo caso podría haber dos baterías, una con el lado negativo conectado a tierra, y la otra con el lado positivo conectado a tierra.
Esto funciona porque los voltajes son relativos. Coloca tres resistencias de \$10k\Omega\$ en serie, y conéctalas a una batería. La diferencia de voltaje desde un lado de la batería es de 3V (porque es una batería de 3V). La diferencia de voltaje desde un lado de una resistencia (cualquiera de las tres) al otro lado de la misma resistencia es de 1V, porque los 3V de la batería se dividen entre 3 resistencias de igual valor.
Dado que los voltajes son relativos, tierra existe como una especie de voltaje de referencia asumido. Si decimos que una entrada es "5 voltios", queremos decir "la diferencia entre la entrada y tierra es de cinco voltios".
En el contexto de la corriente alterna, las cosas realmente no son diferentes, excepto que la tradición ha hecho un buen trabajo en hacer que el mismo término "tierra" signifique muchas cosas. Todavía podría significar lo que está conectado a ese símbolo, o podría significar ese tercer conector en la pared. Más sobre eso después.
En lo que respecta al circuito, vivo y neutro no son diferentes. Elije cualquiera de los dos, y el otro oscila entre un voltaje más alto y uno más bajo, relativamente. Si todo lo que tienes son esos dos cables como referencia, son indistinguibles.
La diferencia es más importante cuando se considera la seguridad. Las cosas a tu alrededor están a algún potencial electromotriz particular (voltaje). La corriente fluye cuando hay una diferencia de potencial. La línea de corriente alterna neutra debería estar a alrededor de el mismo potencial que la mayoría de las cosas a tu alrededor, por lo que en teoría, si la tocas, y también la Tierra, no te dará una descarga, porque no hay diferencia de voltaje. Si tocas el cable en vivo, recibirás una descarga, porque hay una diferencia de potencial.
De todas formas, dije que la neutra debería estar alrededor de el mismo potencial que la Tierra, y como probablemente estás tocando la Tierra, pero, no confiaría tu vida en eso. Podría haber un transformador defectuoso en el poste cerca de tu casa. Podría haber un rayo cercano. La casa podría estar cableada al revés. O, como mencioné, el circuito funcionará incluso si los cables están invertidos, podría estar enchufado al revés. En los Estados Unidos, uno de los clavijas es un poco más ancho para evitar esto, pero nunca se sabe. Por eso está el tercer conector, llamado tierra. Debería ir a una gran barra de cobre cerca de tu casa clavada en la Tierra, como esta:
![barra de tierra]()
No se conecta de ninguna otra forma. A veces es importante por seguridad, y otras veces es importante por otras razones. Lo importante es que no tiene nada que ver con la energía eléctrica suministrada a tu hogar.
¿Cómo puedo saber si necesito conectar algo a tierra vs. "tierra" al terminal negativo? ¿Cuándo debo conectar a tierra el chasis de mi dispositivo?
Si estamos hablando de un dispositivo que se conecta a la pared, deja estas preguntas para alguien más. Cada país tiene regulaciones de seguridad, y estas regulaciones existen por una buena razón. Compra una fuente de alimentación de CC que se encargue de todo eso por ti, y conéctate a su salida, y a nada más. No te conectes a tierra a través del tercer pin en la pared o podrías evitar las características de seguridad de tu fuente de alimentación.
Si te estás preguntando si el símbolo de "tierra" en tu esquema también debería estar conectado a la caja en la que está tu proyecto, bueno, depende. Tal vez quieras hacerlo por protección contra RF. O tal vez no, porque no quieres que algún otro dispositivo con una idea diferente de "tierra" lo toque, lo que podría resultar en ruido en tu circuito o en la fusión de algo. En muchos circuitos, no importa en absoluto.
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Gran pregunta. Y es aterrador cómo tantas personas responden con respuestas incorrectas o contradictorias en general sobre este tema.