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 conectado en realidad a todo lo demás que toque el símbolo. Dado que tantas cosas se conectan a él, esto hace que el esquema sea más fácil de leer.
Normalmente 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 de un lado de la batería es 3V (porque es una batería de 3V). La diferencia de voltaje de 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 de "5 voltios", queremos decir "la diferencia entre la entrada y la tierra es de cinco voltios".
En el contexto de la corriente alterna, las cosas no son realmente diferentes, excepto que la tradición ha hecho un buen trabajo haciendo que el mismo término "tierra" signifique muchas cosas. Todavía podría significar todo 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 oscilará entre un voltaje más alto y más bajo, relativamente. Si todo lo que tienes son esos dos cables como referencia, son indistinguibles.
La diferencia es más importante cuando se trata de seguridad. Las cosas a tu alrededor están a un potencial electromotriz (voltaje) particular. La corriente fluye cuando hay una diferencia de potencial. Se supone que la línea neutra de CA esté aproximadamente al 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 darás un calambrazo, porque no hay diferencia de voltaje. Si tocas el cable en vivo, sí te darás un calambrazo, porque hay una diferencia de potencial.
Sin embargo, dije que el neutro debería estar aproximadamente al mismo potencial que la Tierra, y como probablemente estés tocando la Tierra, Pero, no confiaría tu vida en ello. 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 enchufes es un poco más grueso para evitar esto, pero nunca se sabe. Por eso está el tercer conector, llamado tierra o Tierra. Esto debería ir a una barra de cobre grande cerca de tu casa clavado en la Tierra, como esto:
![barra de puesta a tierra]()
De lo contrario, no se conecta a nada más. A veces esto 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 casa.
¿Cómo puedo saber si debo conectar algo a tierra vs. "tierra" al terminal negativo? ¿Cuándo debo conectar a chasis de mi dispositivo?
Si estamos hablando de un dispositivo que se conecta a la pared, deja estas preguntas a otra persona. Cada país tiene regulaciones de seguridad, y estas regulaciones existen por una buena razón. Compra una fuente de alimentación de CD que se ocupe de todo eso por ti, y conéctate a su salida, y a nada más. No te conectes a Tierra a través del tercer enchufe en la pared o podrías pasar por alto las características de seguridad de tu fuente de alimentación.
Si te preguntas si el símbolo de "tierra" en tu esquema también debería estar conectado a la caja de tu proyecto, bueno, depende. Tal vez quieras hacerlo para el blindaje de 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 derretir algo. En muchos circuitos, esto no importa en absoluto.
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Gran pregunta. Y es aterrador cuántas personas responden con respuestas incorrectas o contradictorias en general sobre este tema.