Co je záporné napětí?

Někdo může mít lepší slova, aby to vysvětlil, než já, ale velká věc, kterou si musíte pamatovat, je napětí, je potenciální rozdíl. Ve většině případů je „rozdílovou“ částí rozdíl mezi určitým potenciálem a potenciálem země. Když někdo řekne -5v, „říká, že jste pod zemí.

Musíte také pamatovat na to, že napětí je relativní. Takže, jak jsem již zmínil, většina lidí odkazuje na„ zem “; ale co je země? Můžete říci, že země je země země, ale co v případě, že máte zařízení napájené z baterie, které nemá žádný kontakt se zemí. V této situaci musíme s libovolným bodem zacházet jako s „zemí“. Obvykle záporná svorka na baterii je to, co z této reference považujeme.

Nyní zvažte případ, že máte 2 baterie v sérii. Pokud by obě měly 5 voltů, pak byste řekli, že byste měli celkem 10 voltů.

Ale předpoklad, že dostanete 0 / + 10, je založen na „zemi“ jako záporné svorce na baterii, která se nedotýká druhé baterie, a pak 10 V jako umístění kladné svorky, která není „Nedotýkáme se druhé baterie. V této situaci můžeme učinit rozhodnutí, že chceme, aby spojení mezi 2 bateriemi bylo naším“ gr „odkaz“. To by pak vedlo k + 5v na jednom konci a -5v na druhém konci.

Tady jsem se snažil vysvětlit:

+10v +++ +5v | | | | < Battery | | +5v --- 0v +++ | | | | < Another Battery | | 0v --- -5v 

Komentáře

• Děkuji. Jen se divím: Proč by zařízení “ zvolila “ vyžadovat -5 voltů místo +5 voltů? Pokud mám zařízení, které ‚ s napájeno “ normálním “ napájecím zdrojem, proč by ‚ t výrobce vyžadoval pouze +5 voltů? (Některé obrazovky LC vyžadují záporné napětí)
• Je to ‚ specifické pro dané zařízení. Přečtěte si, jak LCD ‚ fungují na technické úrovni, a vsadím se, že ‚ to vysvětlím.
• @michael, kontrast LCD obrazovky poskytuje referenci pro každou z buněk. Pro snadnou integraci může být dimenzováno na běžné 3,3 V nebo 5 V, ale buňky mohou potřebovat více kapky, aby je mohly přečíst (molekuly je třeba zkroucení). 5V LCD mohou často používat 0V kontrast, a to i bez integrované (-ve) nabíjecí pumpy.
• @MichaelStum: Mnoho řadičů LCD (zejména těch, které byly vytvořeny podle modelu Hitachi 44780) vyžaduje pro provoz napájení 3,3 V-5 V logika a 3.3V-12V pro napájení skla. V takových situacích je ‚ obecně jednodušší mít jednu společnou kolejnici mezi oběma dodávkami, než mít čtyři nezávislé kolejnice. Hitachi zjistil, že je výhodnější, aby obě dodávky sdílely kladnou železnici než zápornou. Protože velikost napájecího napětí LCD může být vyšší nebo nižší než velikost logického napětí …
• …napětí na záporném napájecím kolíku LCD může být nad nebo pod napětím na záporném logickém napájecím kolíku. Všimněte si, že z logicko-konstrukčního hlediska je záporná logická dodávka “ zem „, ale z hlediska názvosloví kabeláže, označující pozitivní kolejnice jako “ země “ objasňuje skutečnost, že dvě záporné kolejnice jsou nezávislé a každá z nich může být vyšší nebo nižší než ostatní.

Představte si, že měříte výšku automobilu. Můžete si vzít svinovací metr a změřte vzdálenost od země ke střeše vozu. „Střecha tohoto vozu je 4 stopy nad zemí.“

Můžete také stát na střeše vozu a omotat stejnou páskou změřte až k zemi. „Země je 4 stopy pod střechou tohoto automobilu.“

Napětí funguje stejně. Záporné znaménko je pouze konvence, stejně jako má auto stejnou výšku, bez ohledu na to, jakým způsobem ji měříte. Překlopte vodiče multimetru a záporné znaménko zmizí.

Komentáře

• Ground je také také jen konvence. Můžete si vybrat libovolný bod v obvodu a označit jej jako uzemněný, ale vybíráme konkrétní body z konvencí.
• @michaelStum, @pingswept, vždy rád připomenu lidem, že existuje potenciální energie z výšky, pokud bereš fyziku. (mgh) je potenciální energie, pokud si jako referenci vyberu atmosféru, všichni najednou máme negativní potenciální energii.
• Dobré body, oba.
• Gravitační potenciální energie je zmíněna negativní nastavením na nulu v nekonečnu. Elektrická potenciální energie je záporná mezi dvěma náboji opačného znaménka a kladná mezi náboji stejného znaménka. Řekněte, že ‚ poklesne elektrický potenciál z 5 V na 3 V. Pozitivní testovací náboj q by přidal -2q k jeho potenciální energii (stal se méně kladným), zatímco negativní testovací náboj -q by zrychlil v opačném směru (+ 2V, od 3V do 5V), ale také by přidal -2q k jeho potenciálu energie (stává se více negativní). V obou případech potenciální energie klesá.
• @eryksun: I když je ‚ pravda, že potenciální energie se měří tak, že se v nekonečnu vezme nula, pokud se uvažuje z hlediska výška (známější koncept a ten původní výše), bylo by možné rozpoznat, že zatímco člověk může definovat absolutní nadmořskou výšku (vzdálenost k těžišti Země ‚), je v většina kontextů je užitečnější definovat nadmořskou výšku vzhledem k něčemu, co ‚ je trochu blíže [např. “ přirozená “ výška terénu]. Pokud např. dům je postaven v rovině, lze popsat podlahu suterénu s výškou -2 metry vzhledem k okolnímu terénu.

Napětí je rozdíl v potenciálu. Pokud připojím svorku A zařízení k potenciálu 30 voltů a svorku B k potenciálu 20 voltů. Potenciál od A do B je 10 voltů, ale potenciál od B do A je – 10 voltů.

Přemýšlejte o tom, že je to vysoká budova. Chcete-li přejít z 30. patra do 20. patra, jdete dolů o 10 pater.

ach proč ne ..

Chcete-li říct, že v bodě máte napětí + 5V A znamená, že bod A je o 5 voltů pozitivnější než vámi zvolená zem.

Chcete-li říci, že v bodě B máte napětí -5 V, znamená to, že „zem“ je o 5 voltů pozitivnější než bod B.

Znamení vám říká pouze polaritu napětí vzhledem k uzemnění uzemnění.

První část této otázky již byla zodpovězena velmi dobře.

Pokud jde o druhou část, mohli byste vzít nejnižší napájecí terminál ze zdroje a volat, že 0V, pak každé další napětí by bylo kladné. To by však bylo pro mnoho obvodů velmi nepohodlné. Například běžné napájecí zdroje pro obvod op-amp jsou + 12V a -12V. Můžete označit výstup -12V jako „zem“, pak by stará zem byla + 12V a stará + 12V by byla +24V. Všechny vaše signály by také byly odkazovány na + 12V a to byste museli vzít v úvahu při každém měření věcí. Hodně energie se také používá mezi nejvyšším a středním výstupem (ve skutečnosti náboj v horním výstupu původně pocházel ze středního výstupu a chce se tam vrátit), stejně jako u nejnižšího výstupu. Celkově je snadnější označit střední výstup 0 V (zem) a pracovat s kladným a záporným napětím.

To vše ignoruje problémy se zemněním. V reálném životě je pozemní výstup na napájení doslova uzemněn a přemýšlet o celé Zemi jako o hodnotě +12 V by bylo prostě divné.

Některé zesilovače OP, například veterán 741, vyžadují jejich napájení dvěma napětími, jedním kladným a druhým negativní vzhledem k zemi nebo nulové úrovni vstupního a výstupního signálu. V této souvislosti je přirozené hovořit o tom, že zdroje jsou +15 V a -15 V (to jsou hodnoty běžně uváděné pro 741).

Střídavé napětí, jako je napájecí zdroj střídavého proudu, kolísá kladně a záporně vzhledem k nulovému vodiči, který je velmi blízký potenciálu země, takže za „neutrál“ se považuje nulové napětí.

Napětí mezi dvěma fyzickými body \ $ A \ $ a \ $ B \ $ je definováno jako

\ $ V_ { AB} = – \ displaystyle \ int \ limity_ {A} ^ {B} \ vec {E} .d \ vec {\ ell}, \ $

kde \ $ \ vec {E} \ $ je elektrické pole na cestě integrace.

\ $ V_ {AB} \ $ se stává záporným nebo kladným (nebo jen nulou) ) podle této integrace. Pokud například zaměníte body \ $ A \ $ a \ $ B \ $, znaménko se změní.

Pokud například váš napájecí zdroj ukazuje zem, 5V, -5V, pak je vaše zemnící svorka kladná k -5V, dostanete 5V od země tímto způsobem. Pokud používáte svorky 5v a -5v, pak jako zem použijete -5v a dostanete 5v z terminálu 5v. Pokud řeknete, že byl také terminál 3v, dostanete 8v z terminálu 3v pomocí – 5v jako zem. Jednoduchá otázka, jednoduchá odpověď lidem. Pravděpodobně o tom vím méně než kdokoli jiný, kdo zde komentoval.

No, jen abych se zasmál svým dvěma centům, řekněme, že máte neuzemněné zařízení. S +10 volty očekáváte, že z baterie přijde proud prostřednictvím widgetu a pak … kde? Je to jen 10 voltů, takže oblouk vzduchem k zemi opravdu není možný, ale mohl by jít skrz pouzdro do ruky uživatele, nebo by náboj mohl jednoduše zůstat na vzdáleném konci widgetu. Takže teď máte +10 voltů na jedné straně a +8 voltů nebo něco na druhé, vzhledem k zemi. Wiget však vidí pouze rozdíl 2 voltů.

U a + 5V a -5V je proud zasunut do widgetu a vytáhnut z widgetu.

Komentáře

• Líbí se mi váš přístup, ale pokud připojíte pouze jednu stranu obvodu na 10 V a druhou necháte plovoucí (obě relativní zem) Zjistíte, že celé zařízení by mělo měřit 10V, protože jste jej právě nabili na 10V, pokud na tarifní straně šlo pouze na 8V, máte pokles o 2V a proud teče. K tomu by došlo, pouze pokud by jej vaše měřicí zařízení načítalo.

Putování elektronů nevytváří energii kolem. Ve skutečnosti by elektron mohl bloudit všude bez napětí. Energii nelze vytvořit ani zničit. Pochází to někam a někam to jde. Například když otočíte klikou generátoru, nevytváříte moc; pouze přenášíte energii, kterou rostliny absorbovaly ze slunce, než jste je snědli a strávili. Měli byste prodávat takový generátor jako „poháněný termonukleární fúzí“.

Komentáře

• Otázka zní “ Co je záporné napětí? “ Tato odpověď otázku neřeší.