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La tierra tiene carga negativa, positiva o neutra?

Experto:
Usuario:
Fecha: 12/01/2007
Valoración: (5,00 sobre 5) Categoría: Física
09/01/2007
hectorg, usuario preguntando en Física
Usuario
¿La tierra tiene carga negativa, positiva o carga neutra? Es decir en su interior, ¿hay exceso de electrones? o ¿déficit de electrones?

Si tiene carga negativa, ¿como se explica que los electrones de una sobrecarga en un sistema eléctrico, se vayan por linea de tierra atraídos por ésta. Los electrones se repelen entre ellos, ¿no?.

Sabemos que en una tormenta las condiciones son muy particulares, pero ¿si no estámos en ese caso?, porqué los electrones se van a tierra?
10/01/2007
hectorg, experto respondiendo en Física
Experto
Efectivamente las descargas en una tormenta y las corrientes en un sistema eléctrico son cosas muy distintas.
El sistema eléctrico se maneja con tensiones pequeñas que tiene referencia a tierra.
Es decir que si la Tierra tiene una tensión negativa de -1000000 con respecto a la atmósfera TODO el sistema eléctrico esta a -100000 voltios con respecto a la atmósfera. Si por ejemplo una fase esta a -110 voltios con respecto a tierra lo que hace circular la corriente no es el potencial absoluto , sino la diferencia de potencial que es de 110 voltios.

Lo podemos decir de esta manera : Si el generador produce -110 voltios los electrones pasan de -1000110 a 1000000 voltios
Si el generador produce +110 voltios los electrones pasan de 999890 a -1000110 voltios.
saludos
eudemo
10/01/2007
hectorg, usuario preguntando en Física
Usuario
Realmente es un poco confuso, ¿no?. Me refiero a la parte del comprender cómo tiene relación el voltaje producido por un generador con la diferencia de potencial del sistema tierra-ionósfera, me imagino que es porque el generador forma parte del sistema ¿no?
11/01/2007
hectorg, experto respondiendo en Física
Experto
Claro que sí , el generador y todo su circuito están dentro del sistema Tierra.
Te voy a dar como ejemplo esas cascadas artificiales que hay en algunos jardines. Están formadas por un pequeño estanque artificial y un conjunto de rocas decorativas.
Una bomba toma permanentemente agua del estanque y la bombea hasta la cima de la pila de rocas. Así el agua regresa al estanque derramándose por sobre las rocas y aparentando una surgente de agua y una cascada.
Esto funciona tanto a nivel del mar como en la cima de una elevada meseta ya que el agua no se extrae de las profundidades tierra sino que se toma del estanque. La altura equivale al voltaje y la bomba equivale al generador.
Supongamos que la bomba eleva el agua a un metro de altura.
Si el estanque esta a nivel la eleva a un metro de altura.
Si el estanque esta a 3000 metros sobre el nivel del mar la bomba lleva el agua a 3001 metros de altura. La cascada siempre funciona porque es un circuito local.

Ahora bien si estando en la montaña el estanque se perfora el agua se derramará con fuerza sobre el valle. Sería el equivalente a un rayo.

Saludos
eudemo
11/01/2007
hectorg, usuario preguntando en Física
Usuario
Muy interesante el ejemplo de la cascada, eudemo. Seguiré con él para concretar algo que todavía no he visto ( no lo he captado). De acuerdo a lo que hemos hablado... Entonces lo que conocemos como 110 Voltios, es en realidad la diferencia que hay entre el generador (cualquiera que sea la fuente) y la tensión de tierra. Por eso se le llama diferencia de potencial.
11/01/2007
hectorg, experto respondiendo en Física
Experto
Todas las fuentes : un generador, una pila, una batería tienen dos polos.
Lo que hace la fuente es establecer una diferencia de potencial entre sus dos polos. Supongamos que una batería es de 12 voltios. Eso significa que mientras funcione bien la diferencia de potencial entre sus polos será de 12 voltios, dondequiera que se encuentre.
Por ejemplo si conecto el polo negativo de la batería a tierra entonces el polo positivo estará a 12 v con respecto a tierra. Si me llevo la batería a la ionosfera y conecto el polo negativo al una ionosfera (suponiendo que pudiera) que tenga 1.000.000 voltios con respecto a tierra entonces el polo positivo de la batería estará a 1.000.012 voltios con respecto a tierra y si conecto una lamparita de 12v a nuestra batería voladora, funcionara perfectamente bien porque lo que le interesa al circuito es la diferencia de potencial.

Otro ejemplo:
Vamos a suponer que Pedro mide 1,50 metros de altura.

Yo le pregunto: Pedro ¿Cuánto mides de altura?
Pedro responde: 350 metros
Yo le contesto: ... No puede ser !
Pedro dice : Es que estoy en una colina
Yo le digo : Estés donde estés la diferencia de altura entre tu cabeza y tus pies es de alrededor de 1,50 metros


En la red de sistema eléctrico usa generadores de corriente alterna. Uno de los polos del generador, el polo llamado neutro está conectado a tierra y el otro polo es el polo vivo. Si el generador es de 110 voltios el polo vivo estará a 110 voltios con respecto al polo neutro que es lo mismo que tierra.

Como ves se trata de una diferencia de potencial.
En general los potenciales de un circuito son diferencias de potencial dentro del circuito. A veces se pueden dar los potenciales con respecto al tierra.

Ahora cabe la pregunta : cuando decimos que la tierra es negativa , es negativa con respecto a qué? Puede ser con respecto a la ionosfera.

Nota: En física teórica a veces se habla de potenciales absolutos con respecto al infinito tomando como infinito un punto muy alejado en el espacio. Como sea este potencial absoluto tiene poca importancia, lo que importan son las diferencias de potencial también llamada fuerza electromotriz.
12/01/2007
hectorg, usuario preguntando en Física
Usuario
Excelente ayuda eudemo, me aclaraste muchas dudas que tenia. Tienes la máxima puntuación.
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