Potential Difference and the Earthed Point
Un circuito en 3D con una pica de tierra real clavada en el suelo y un paisaje de potencial flotando sobre él: una columna por nodo, elevándose sobre el nivel cero o colgando por debajo. Mueve la pinza de tierra y el paisaje entero se desliza sin que cambie ni una sola diferencia; quítala y los potenciales se vuelven indeterminables, mientras V_AB sigue siendo 12 V.
Cómo usar esta simulación
- Pulsa Earth at A, Earth at O o Earth at B para mover el cero de potencial por el circuito
- Pulsa No earth para retirar la referencia y ver las columnas perder su apoyo
- Usa la vista lateral para leer las alturas de las columnas sobre el nivel cero
- Pulsa Reset para devolver la pinza de tierra a su nodo original
Qué observar
- Mover la pinza de tierra desliza todas las columnas arriba o abajo en la misma cantidad
- Toda diferencia de potencial del circuito queda intacta sin importar dónde esté la tierra
- Los nodos pueden quedar por debajo del nivel cero, dando potenciales negativos perfectamente corrientes
- Sin tierra los potenciales individuales quedan indeterminados, pero las diferencias no
- Un voltímetro mide siempre una diferencia, y por eso nunca necesita la tierra para funcionar
La física detrás
Solo las diferencias de potencial tienen significado físico, porque solo una diferencia realiza trabajo sobre una carga: W = qV_AB. Asignar el cero a un nodo elegido es una decisión libre, y la puesta a tierra es sencillamente la forma habitual de hacer explícita esa elección. Desplazar la referencia suma la misma constante al potencial de todos los nodos, de modo que toda diferencia V_AB = V_A − V_B sobrevive intacta. Sin referencia alguna los potenciales individuales carecen de valor determinado, mientras que las diferencias entre ellos siguen siendo exactamente tan medibles como antes.