Hispanopedia WikiUna toma de tierra flotante es un punto de referencia para el potencial eléctrico en un circuito que está aislado galvánicamente de la tierra real .
La mayoría de los circuitos eléctricos tienen una conexión a tierra que está eléctricamente conectada a la Tierra , de ahí el nombre de "tierra". Se dice que la tierra está flotante cuando esta conexión no existe. [ 1 ]
También se dice que un conductor tiene un voltaje flotante si no está conectado eléctricamente a otro conductor no flotante (conectado a tierra). Sin dicha conexión, los voltajes y las corrientes se inducen por campos electromagnéticos o acumulación de carga dentro del conductor, en lugar de deberse a la diferencia de potencial externa habitual de una fuente de alimentación.
Aplicaciones
Los equipos eléctricos pueden diseñarse con una toma de tierra flotante por diversas razones. Una de ellas es la seguridad. Por ejemplo, una fuente de alimentación de CC de baja tensión, como un cargador de teléfono móvil, se conecta a la red eléctrica mediante un transformador , y no existe una conexión eléctrica directa entre el retorno de corriente en el lado de baja tensión y la toma de tierra. Asegurar que no exista conexión eléctrica entre la tensión de red y el enchufe de baja tensión facilita enormemente la garantía de la seguridad del suministro. Además, permite que el cargador se conecte de forma segura únicamente a la fase y al neutro, lo que posibilita el uso de un enchufe de dos clavijas en los países donde esto es relevante. De hecho, cualquier electrodoméstico con enchufe de dos clavijas debe tener una toma de tierra flotante. [ 2 ]
Otra aplicación se encuentra en los equipos de prueba electrónicos . Supongamos que desea medir una diferencia de potencial de 0,5 V entre dos cables que se encuentran aproximadamente a 100 V de la tierra. Si su dispositivo de medición debe conectarse a tierra, algunos de sus componentes electrónicos deben soportar una diferencia de potencial de 100 V entre sus terminales. Si todo el dispositivo está aislado, su electrónica solo detectará la diferencia de 0,5 V, lo que permite utilizar componentes más delicados y realizar mediciones más precisas. Estos dispositivos suelen funcionar con baterías .
Otras aplicaciones incluyen aeronaves y naves espaciales, donde una conexión directa con tierra firme es físicamente imposible durante el vuelo.
En cuarto lugar, una toma de tierra flotante puede ayudar a eliminar los bucles de tierra , [ 3 ] lo que reduce el ruido acoplado al sistema. La imagen de la derecha muestra un ejemplo de dicha configuración. Los sistemas aislados de esta manera pueden sufrir deriva de potencial y, si el transformador es capaz de suministrar mucha potencia, pueden ser peligrosos. Esto es particularmente probable si el sistema flotante se encuentra cerca de líneas eléctricas de alta tensión. [ 4 ] Para reducir el riesgo de descargas eléctricas, el chasis de los instrumentos suele conectarse por separado a tierra. [ 5 ]
Seguridad
Las tomas de tierra flotantes pueden ser peligrosas si se deben a una conexión a tierra inadecuada de equipos diseñados para requerirla, ya que el chasis puede tener un potencial muy diferente al de cualquier organismo cercano, quien podría sufrir una descarga eléctrica al tocarlo. Los televisores con chasis activo, también conocidos como chasis caliente, cuya toma de tierra se obtiene rectificando la red eléctrica, fueron comunes hasta la década de 1990. [ 6 ]
Las tomas de tierra expuestas son peligrosas. Están bajo tensión y pueden electrocutar a los usuarios si las tocan. Las tomas de auriculares instaladas por los usuarios en televisores con chasis energizado son especialmente peligrosas, ya que no solo suelen estar bajo tensión, sino que cualquier descarga eléctrica se transmitirá a través de la cabeza del usuario. Los televisores con toma de auriculares y chasis energizado utilizan un transformador de aislamiento de audio para garantizar la seguridad. [ 7 ]
Las conexiones a tierra flotantes pueden causar problemas en equipos de audio que utilizan conectores RCA (también llamados conectores phono). En estos conectores comunes, el pin de señal se conecta antes que la tierra, y la diferencia entre las conexiones a tierra de dos equipos puede ser mayor que la necesaria para saturar la entrada de audio. Como resultado, conectar o desconectar equipos mientras están encendidos puede producir ruidos muy fuertes en los altavoces. Si la diferencia de voltaje de tierra es pequeña, suele causar solo zumbidos y chasquidos.
Se puede incorporar un dispositivo de corriente residual a un sistema para reducir, pero no eliminar, los riesgos causados por una toma de tierra flotante.
Véase también
Referencias
- ↑ Graf, Rudolf (1999). Diccionario moderno de electrónica (7.ª ed.). Butterworth-Heinemann. pág. 292. ISBN 0-7506-9866-7.
- ↑ Miller, Rex; Miller, Mark R. (2002), Electronics the Easy Way (4.ª ed.), Barron's Educational Series, p. 38 , ISBN 0-7641-1981-8
- ↑ "Conceptos básicos de bucles de tierra | ¿Qué es un bucle de tierra ?" . Herramientas de instrumentación . 26 de julio de 2016. Consultado el 26 de diciembre de 2020 .
- ↑ Joffe, Elya B.; Lock, Kai-Sang (2010). "4.2.2.1". Grounds for Grounding: A Circuit to System Handbook . Wiley. ISBN 978-0471-66008-8.
- ↑ Dorf, Richard C., ed. (2005). Manual de ingeniería (2.ª ed.). CRC Press. págs. 113-110. ISBN 0-8493-1586-7.
- ↑ "Base de datos CRT de chasis caliente" . Base de datos CRT . 26 de mayo de 2022. Consultado el 13 de enero de 2024 .
- ↑ Elliott, Rod. "¿Es un transformador de aislamiento una medida de seguridad o una trampa mortal?" . ESP (Elliott Sound Products) . Consultado el 30 de mayo de 2025 .
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