¿Por qué conectamos una batería a tierra cuando saltamos un automóvil?

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Puede parecer una pregunta muy simple, pero he buscado por todas partes y no he encontrado una respuesta.

Al saltar un automóvil, conectamos el extremo + de la batería cargada al extremo + de la batería agotada, y el extremo - de la batería cargada al chasis u otra parte metálica del automóvil.

Siempre pensé que necesitabas un circuito cerrado para que la corriente fluya. Pero este circuito parece estar abierto: ¡estamos conectando el extremo de la batería cargada al suelo! Entonces, ¿cómo puede un circuito conectado a tierra tener corriente?

Creo que otra forma de hacer esta pregunta es: ¿el arranque rápido de un automóvil seguirá funcionando si conecto el extremo de la batería cargada a un tercer automóvil (apagado), en lugar del chasis del automóvil con la batería agotada? Si es así, ¿por qué? (He escuchado a personas decir que el arranque rápido de un automóvil solo funciona porque el chasis está conectado a los componentes eléctricos del vehículo, lo que proporciona un circuito cerrado ya que la batería también está conectada a los componentes eléctricos del vehículo).

Ken Levinski
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Está confundiendo la tierra del circuito, la tierra del chasis y la tierra. Un automóvil está aislado de la "tierra física" por los neumáticos de goma, pero el terminal negativo de la batería de 12 V está conectado al chasis del automóvil formando la "tierra del chasis". Los circuitos del automóvil también están conectados al chasis, aunque con alguna otra protección intermedia, pero esto no tiene nada que ver con la corriente que fluye de un automóvil a otro durante un "salto". En todo caso, este circuito puede ser destruido por picos en el voltaje de la batería.
Kurt E. Clothier
Cuando saltas de un automóvil, estás usando la batería del segundo automóvil para proporcionar la corriente necesaria para encender el motor de arranque. Una vez que el automóvil esté funcionando, el alternador (generalmente) recargará la batería lo suficiente como para permitirle arrancar el automóvil por sí solo una o dos veces antes de que vuelva a estar muerto. El alternador también es lo que realmente alimenta todos los componentes electrónicos del automóvil mientras está funcionando manteniendo la batería cargada. Si eso falla, notará que sus luces se atenúan o que su radio se apaga cuando la batería se agota mientras conduce, pero el motor continuará funcionando.
Kurt E. Clothier
Conduje a casa solo con la batería una noche cuando mi alternador falló. Fueron más de 20 millas con los faros encendidos. Sí, las luces empezaban a atenuarse al final del viaje. Siento que tengo una mejor comprensión de cuánta energía contiene la batería de un automóvil y cuánto se necesita para ejecutar lo esencial en un automóvil ahora.
Cuchara
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Una razón para hacer la conexión final al chasis del automóvil muerto es que una batería descargada puede desgasificar el hidrógeno. Como es probable que haya un breve arco mientras completa el circuito de la batería del automóvil, ¡ realmente preferiría que esto sucediera lejos de la batería agotada! Sería más seguro aún hacer la conexión final en el automóvil en vivo, mucho más lejos de la batería agotada.
JRobert
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@ Cuchara: lo esencial incluye la bomba de combustible, que es probablemente el dispositivo que consume más energía en el automóvil. En los días de los carburadores y las bombas de combustible mecánicas, podría conducir mucho más tiempo (horas) de lo que puede hoy con un sistema eléctrico de pérdida total.
JRobert

Respuestas:

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"Tierra" es solo una palabra de código que, en este caso, se refiere al nodo del circuito "retorno de corriente común". Hay un circuito completo porque todo lo eléctrico en el automóvil, como el motor de arranque, también se conecta a tierra para devolver la corriente al terminal negativo de la batería a través de la tierra. El chasis del automóvil se utiliza para esta red de retorno, por lo que todo el chasis es una extensión del terminal negativo de la batería.

Durante el arranque rápido, conectamos la batería de refuerzo a tierra en lugar del terminal de la batería muerta por la simple razón de que esto proporciona una ruta de retorno más directa a la buena batería que está alimentando el automóvil muerto: la corriente de retorno no tiene que viaja a través del cable de conexión del terminal negativo de la batería muerta y luego al cable de puente, pero puede ir directamente desde la tierra del chasis al cable de puente.

Una ruta de retorno más directa permite un mejor flujo de corriente y una menor caída de voltaje, como enchufar un aparato grande directamente a una toma de corriente, en lugar de hacerlo a través de un cable de extensión.

En caso de que también se pregunte por qué primero se hacen las conexiones del puente positivo, luego las desventajas. Esto se debe a que no hay daño si deja el puente negativo colgando en el chasis del automóvil. Cualquier cosa que toque accidentalmente es probable que se muela. Si conecta ambos clips de cocodrilo en un extremo antes de conectar el otro extremo, el otro extremo ahora está activo y puede tocar accidentalmente los clips para crear un cortocircuito. Si conecta las desventajas / tierras primero y luego conecta una de las ventajas, puede crear un cortocircuito, porque el lado opuesto más probablemente cuelga y toca algo conectado a tierra.

Kaz
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¡Gracias! Llegaste directamente a mi malentendido principal. Mi epifanía ocurrió con la idea de que "todo el chasis es una extensión del terminal negativo de la batería" . Todavía me pregunto por qué los automóviles están diseñados de esta manera, pero eso no estaba en mi pregunta original. Trabajo bien hecho.
Ken Levinski
@Kaz, si todo el chasis es una extensión del terminal negativo, ¿cuál es la razón por la que no nos sorprendemos cuando tocamos un automóvil que está encendido? ¿El voltaje / corriente no es suficiente para que podamos sentir algo?
Josh Beam el
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@JoshBeam Es esencialmente por la misma razón que no sientes nada si tocas la lengua con solo un terminal de una batería de 9V: no has completado un circuito eléctrico. Para sorprenderse, debe tocar dos puntos que están conectados a terminales opuestos de la batería. (Y el voltaje es bajo, sí).
Kaz
Mira, sabía que el chasis es una extensión del terminal '-', pero nunca se me ocurrió que el chasis podría ser una conexión de menor resistencia al arrancador, etc., y siempre dije "¿cuál es la diferencia?" En una nota relacionada: una vez tuve un automóvil donde se pintó el chasis; tuve que rascar la pintura si quería hacer contacto eléctrico. Si nos preocupa la resistencia de contacto, ¿tal vez hubiera sido mejor conectarla a la terminal?
Frank
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Si todo el chasis es solo una extensión del terminal negativo de la batería (dado el modelo simple de que todo está conectado en paralelo a la batería), ¿no sería insignificante la resistencia más baja? Supongo que la diferencia probablemente sea inferior a 10 miliohm.
Alex H
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El extremo - de la batería cargada ya está conectado al chasis, al motor y, en particular, al motor de arranque. Todo el automóvil está diseñado para funcionar de esa manera. Todo usa el retorno de la tierra. Todas las luces tienen un cable y una conexión al chasis. Las bujías tienen un cable y una conexión al bloque del motor. Y así.

OK, en un automóvil moderno, usa un segundo cable para el motor de arranque, porque consume mucha corriente y obtendría una caída de voltaje significativa y una disipación de potencia en la ruta de retorno a tierra. Y los motores diesel no tienen bujías. Y las luces de conducción de alta potencia se conducen a través de un relé como lo es el motor de arranque. Y las luces montadas en accesorios de plástico necesitan 2 cables.

Dado que el extremo de la batería está conectado al chasis, la carcasa y el motor, ¿cuál es el mejor lugar para conectar el cable de retorno?

Tradicionalmente, lo conectaba al chasis o al armazón o al motor, para no tener que apoyarse, con un cable con corriente, en el compartimiento del motor, a través del motor (maquinaria en movimiento), a la batería (hidrógeno riesgo de explosión, también con ácido sulfúrico). Pero esto suponía que la batería era difícil de alcanzar y que el motor y el chasis tenían una muy buena conexión a la batería (necesaria para el retorno a tierra del motor de arranque).

Hoy en día, algunas personas realizan la conexión de retorno directamente a la batería, si pueden alcanzarla fácilmente.

Incluso si conecta un extremo del cable de retorno al chasis, normalmente conecta el primer extremo directamente a la primera batería. Esto porque hasta que el cable esté conectado a la primera batería, no es un cable con corriente, no se encenderá cuando lo toque, no es particularmente peligroso. Una vez que el cable de retorno está conectado a la primera batería, está vivo y es peligroso. Entonces lo conecta a algo seguro que sea fácil de alcanzar.

No, no puede conectar el cable de retorno a un tercer automóvil. Los automóviles se sientan sobre neumáticos de goma, y ​​los neumáticos aíslan cada automóvil de otros automóviles. Necesita un circuito completo de su batería a la otra batería.

david
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Hola David! Gracias por tu respuesta. Estaba un poco abrumado con los detalles porque no creo saber lo suficiente sobre electrónica para apreciar su respuesta. Sin embargo, estoy seguro de que será útil en el futuro una vez que haya estudiado un poco más sobre el área.
Ken Levinski
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La razón principal para conectarse al terminal positivo de la batería primero es hacer que los gases volátiles posiblemente se emitan desde la batería. Si se conecta a ambos terminales en el terminal de la batería, esto generalmente causará algún tipo de chispa cuando toque el cable por primera vez al terminal, ya sea que lo positivo o negativo primero sea irrelevante. Conecte primero el positivo en el terminal de la batería (sin peligro de chispa ya que no se forma un circuito completo), luego conecte el cable negativo a un punto en el chasis alejado de la batería, de modo que la chispa resultante no esté en el área probable ser afectado por cualquier gas. de esa manera, ha descartado la posibilidad de encender el gas y ha evitado cualquier posibilidad, por pequeña que sea. de una explosión

Tony Wayne
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+1 para cubrir los riesgos explosivos de las conexiones directas de la batería.
Aaron