¿Por qué la conexión a tierra neutraliza un objeto cargado?

Answer 1

En realidad no lo hace. No en general

Coloque un objeto cargado positivamente cerca de uno sin carga, permanecerá neutral. Ahora conecte a tierra el objeto neutral, adquirirá una carga negativa.

Lo que es la conexión a tierra es forzar a un objeto a alcanzar el mismo potencial que la tierra, que generalmente definimos como cero voltios. Si el objeto estaba anteriormente en un potencial positivo, cuando conecte un cable habrá una diferencia de potencial a través de él y, por lo tanto, fluirá una corriente. Por lo tanto, la carga fluirá desde el objeto hasta que tenga el mismo potencial que el suelo.

Si el objeto está solo, esto generalmente sucederá cuando esté casi descargado, pero en el ejemplo anterior, el objeto positivo aumentará el potencial a su alrededor, por lo que la corriente fluirá desde el objeto neutral al suelo. O puede verlo como la carga positiva que atrae carga negativa del suelo.

Answer 2

Digamos que el objeto es una esfera de radio de 20 cm. La capacitancia es de aproximadamente 22 pF. La capacitancia del planeta Tierra es de aproximadamente 710 µF (710,000,000pF). Cuando conecta los dos juntos, la carga fluye en una dirección que iguala el voltaje.

Digamos que la esfera se cargó para decir 10,000V que estaría sosteniendo 2.2e-7 coulombs, es decir, alrededor de 1360 mil millones de electrones. El par conectado tiene una capacitancia de 710,000,022pF, por lo que el voltaje del par, aún con 1,360 mil millones de electrones, cae a 0.3mV. Ahora la esfera tiene 42,000 electrones y la tierra tiene el resto de los 1360 mil millones.

Por cierto: 710 µF es grande, pero puedes comprar un pequeño supercondensador con miles de veces más capacidad.

Answer 3

La Tierra es un condensador enorme, lo que sea que entre en contacto con él restablecerá su voltaje al mismo valor, que se logra mediante electrones que van en la dirección correcta para que sean equipotenciales.

Answer 4

Como las cargas se repelen, y la tierra es muy grande. Por lo tanto, un objeto cargado que entra en contacto con la tierra extenderá su exceso de electrones por toda la tierra o atraerá electrones de la tierra para cancelarse, dejando cargas positivas ampliamente dispersas.

Answer 5

El suelo es comer un potencial más bajo que un objeto cargado. Es tan grande que la fuga de carga no agrega ninguna carga o potencial al suelo. Simplemente se difunde y se dispersa. Por lo tanto, el área del contacto permanece a un potencial constante más bajo que cualquier objeto cargado sobre él, y el suelo continuará sangrando de carga hasta que la carga se haya agotado.

El por qué es bastante simple. Es solo una cuestión de que la carga a nivel del suelo sea negativa en relación con el objeto cargado, lo que hace que los electrones fluyan de mayor a menor.