Nivel de energia de los electrones respecto a un punto de referencia (tierra, masa o ground)?

Como aqui bien se ha dicho, el potencial electrico de un punto debe medirse siempre con referencia a algo.

Por eso un polimetro tiene dos puntas de medida.

Para medir la tension (que el lo mismo que el potencial o el voltaje - todo se mide en voltios), hace falta poner una punta del polimetro en el lugar a medir y la otra en un punto de referencia.

¿Y cual debe ser esa referencia?

Antiguamente se uso le tierra ( el planeta tierra) como valor de referencia ¿Porque?

Porque la tierra es un conductor enorme, tan grande que se supone su potencial electrico no cambia nunca, aunque se le inyecten o quiten electrones.

Es pues una referencia constante para medir tensiones.

Se conectaban muchos circuitos a tierra, ( lineas de telegrafo y telefono por ejemplo) fisicamente, enterrando barras o placas de cobre ( u otros materiales) a las que se conectaba un cable, que era la toma de tierra.

Aun se usa en las distribuciones de energia electrica, en las que normalmente uno de sus conductores ( el neutro) esta unido a tierra en algun punto.

Asi su potencial respecto al propio suelo, es cero y no produce ( en principio) sacudidas a quien lo toque.

Ojo, esto es la teoria, si la toma de tierra es de mala calidad o esta mal conectada al neutro de la instalacion electrica, esta puede tener potencial respecto a la tierra fisica ( la que pisamos) y darnos el calambrazo.

Por extension, en un circuito electrico se usa la denominacion de tierra (GND - del ingles ground) para definir todos los puntos del circuito que tiene potencial cero ( en realidad les asignamos potencial cero o de referencia para este circuito) , por lo que se usan como referencia de tension para todos los nodos del esquema.

Normalmente, el GND de un circuito esta conectado al punto negativo ( - ) de la alimentacion.

En otros esquemas el GND puede ser el punto positivo de la alimentacion, el neutro de la alterna o cualquier otro que el diseñador elija.

Todo es una convencion, que en la practica facilita la escritura del esquema electrico y tambien permite especificar las tensiones en cada nodo del circuito ( pues siempre las mediremos respecto al GND o tierra o comun del esquema).