¿Cómo puede tener un voltaje negativo? Realmente no entiendo el concepto de voltaje negativo, ¿cómo puede existir?
Comentarios
- Si defino positivo para estar en una dirección, entonces si está en la dirección opuesta, ¿cómo debería llamarlo?
- El voltaje es una cantidad escalar (J / C))
Respuesta
Lo más simple que se puede hacer aquí es recordar que solo diferencias en materia potencial, y eso significa que podemos agregar o restar una constante de cada voltaje en un sistema sin cambiar su comportamiento, por lo que podemos hacer que cualquier número negativo sea positivo para que se sienta mejor o simplemente hacer que todos los positivos sean negativos.
En resumen , es solo un número y no debe preocuparse por que tenga un signo.
Comentarios
- Debe considerar el signo. Si $ \ Delta V = V_B – V_A > 0 $, significa que el potencial eléctrico en B es mayor que en A. Si es negativo, es al revés. Esa ' es una diferencia importante, ¿no?
- La diferencia es la misma independientemente de si agrega una constante a todos los términos para convertirlos en negativos o positivos
- ¿Pero los voltajes no se pueden cancelar si descuida las señales?
Respuesta
El voltaje es un diferencia de energía potencial para cargas eléctricas, y los potenciales se definen a partir de fuerzas, de modo que $ F = – \ nabla V $, donde $ V $ es el potencial y $ F $ es la fuerza. Cuando haya determinado el potencial $ V $, ahora puede agregar cualquier constante que desee, o cualquier función $ f $ que no dependa de las coordenadas, porque $ – \ nabla V = – \ nabla (V + f) $, como $ f $ no depende de las coordenadas. Esto último es lo que se conoce como establecer un origen de energía potencial, algo de lo que seguro que has oído hablar. Bueno, en esa función $ f $ donde estableces tu origen para potenciales, puedes tener voltajes negativos entre dos puntos.
Otra forma de ver el voltaje es el trabajo que debes hacer por unidad de carga para mover esa carga de un punto a otro, incluso aquí, cuando estamos lidiando con diferencias, también puedes tener voltajes negativos.
Si está hablando de circuitos, se aplica todo lo anterior, puede establecer una diferencia de potencial $ V $ por, digamos, una batería, luego puede usar algún dispositivo para que la energía potencial sea incluso más bajo que el establecido por el signo – de la batería, cuando establezca el origen potencial 0 para esa batería, ese punto tendrá un voltaje negativo.
Respuesta
Supongamos que desea conocer la diferencia de potencial eléctrico a r metros de un electrón que se encuentra en el vacío del espacio. Denotaremos esta diferencia de potencial e como $ V_e $.
La diferencia de potencial eléctrico describe la diferencia de energía potencial de una unidad de carga positiva de un punto en el espacio a otro y el trabajo realizado en una unidad de carga positiva para transportarla desde la misma apunte al otro.
Esto da la ecuación: $$ V_a-V_b = k \ frac {Q} {r_a} -k \ frac {Q} {r_b} $$
$ V_a $ es el potencial final y $ V_b $ es el inicial. En este escenario, es convencional hacer que $ V_b $ sea el punto de referencia cero en $ r = \ infty $, lo que hace que $ r_b = \ infty $ y $ V_b = 0 $. Por lo tanto, la ecuación se convierte en:
$$ V_a = k \ frac {Q} {r_a} $$
Debido a que estamos viendo la diferencia de potencial de un electrón, $ Q = -e $, donde $ e $ es igual al cargo elemental. Entonces, la ecuación, en este caso, es:
$$ V_e = k \ frac {-e} {r_a} $$
Esta ecuación da un valor negativo sin importar cómo lejos, la carga de prueba positiva proviene del electrón. Esto tiene sentido porque una carga puntual positiva en $ r_b = \ infty $ pierde energía potencial a medida que se lleva hacia el electrón (corriente abajo), y se realiza un trabajo negativo.
Si el electrón se reemplaza por un protón , la diferencia de potencial, indicada por $ V_p $, se convertirá en: $$ V_p = k \ frac {e} {r_a} $$
Si tienes un protón y un electrón, simplemente calcularás $ V_e + V_p $, porque el potencial eléctrico es una cantidad escalar.
Comentarios
- Hola Bionic Person y bienvenido a Physics.SE! Consulte esta publicación de ayuda para aprender a escribir sus ecuaciones de una manera más agradable, es decir, en $ \ LaTeX $, para mejorar la legibilidad. ¡Gracias!
Respuesta
¡El voltaje «negativo» es relativo! El potencial es potencial. Si tengo dos baterías conectadas en serie y mido voltios desde el punto donde están conectadas, mediré + V en un extremo y -V en el otro. Esta es una pregunta básica de electrónica y ahora tiene una respuesta básica.