Kuinka sinulla voi olla negatiivinen jännite?

Yksinkertaisin asia tässä on muistaa, että vain erot mahdollisessa aineessa, mikä tarkoittaa, että voimme lisätä tai vähennä vakio järjestelmän jokaisesta jännitteestä muuttamatta sen käyttäytymistä, jotta voimme tehdä minkä tahansa negatiivisen luvun positiiviseksi, jotta sinusta tuntuu paremmalta tai yhtä helposti tehdä kaikista positiivisista negatiivisiksi.

Lyhyesti sanottuna , se on vain numero, eikä sinun pitäisi murehtia siitä, että sillä on merkki.

Kommentit

• Sinun tulisi harkita merkkiä. Jos $ \ Delta V = V_B – V_A > 0 $, se tarkoittaa, että B: n sähköpotentiaali on suurempi kuin A: ssa. Jos se on negatiivinen, se on päinvastoin. Että ' on tärkeä ero, eikö?
• Ero on sama riippumatta siitä, lisätäänkö vakio kaikkiin termeihin, jotta niistä tulee negatiivisia vai positiivisia
• Mutta jännitteet eivät voi poistua, jos laiminlyö merkit?

Jännite on potentiaalienergian ero sähkövarauksille ja potentiaalit määritellään voimista siten, että $ F = – \ nabla V $, jossa $ V $ on potentiaali ja $ F $ on voima. Kun olet määrittänyt potentiaalisen $ V $: n, voit nyt lisätä haluamasi vakion tai minkä tahansa funktion $ f $, joka ei ole riippuvainen koordinaateista, koska $ – \ nabla V = – \ nabla (V + f) $, kuten $ f $ ei riipu koordinaateista. Tämä viimeinen asia tunnetaan potentiaalien energian alkuperän asettamisena, mistä olet varmasti kuullut. No, siinä funktiossa $ f $, jossa asetat potentiaalien alkuperän, negatiiviset jännitteet voivat olla kahden pisteen välillä.

Toinen tapa nähdä jännite on työ, joka sinun on tehtävä latausyksikköä kohden siirtääkseen latauksen pisteestä toiseen, jopa täällä, kun käsittelemme eroja, sinulla voi olla myös negatiivisia jännitteitä.

Jos puhut piireistä, kaikki yllä olevat pätevät, voit asettaa potentiaalieron $ V $ sanomalla akulla, niin voit käyttää jotakin laitetta niin, että potentiaalinen energia on jopa pienempi kuin akun – -merkin asettama, kun asetat potentiaalisen lähtöpisteen 0, tällöin pisteellä on negatiivinen jännite.

Sanotaan, että haluat tietää sähköpotentiaalieron r metrin päässä avaruudessa tyhjässä istuvasta elektronista. Merkitään tämä potentiaaliero e kuten $ V_e $.

Sähköpotentiaaliero kuvaa yksikön positiivisen varauksen potentiaalienergian eroa avaruuden pisteestä toiseen ja yksikköpositiivisella varauksella tehtyä työtä sen kuljettamiseksi samasta osoita toista.

Tästä saadaan yhtälö: $$ V_a-V_b = k \ frac {Q} {r_a} -k \ frac {Q} {r_b} $$

$ V_a $ on lopullinen potentiaali ja $ V_b $ on alkuperäinen. Tässä skenaariossa on tavallista tehdä $ V_b $ nollaksi vertailupisteeksi $ r = \ infty $, mikä tekee $ r_b = \ infty $ ja $ V_b = 0 $. Siksi yhtälöstä tulee:

$$ V_a = k \ frac {Q} {r_a} $$

Koska tarkastelemme elektronin potentiaalieroa, $ Q = -e $, jossa $ e $ on yhtä suuri kuin perusmaksu. Joten yhtälö on tässä tapauksessa:

$$ V_e = k \ frac {-e} {r_a} $$

Tämä yhtälö antaa negatiivisen arvon riippumatta siitä, kuinka kaukana positiivinen testivaraus on elektronista. Tämä on järkevää, koska positiivinen pistelataus $ r_b = \ infty $: ssa menettää potentiaalienergian, kun se viedään kohti elektronia (alavirtaan), ja tehdään negatiivinen työ.

Jos elektroni korvataan protonilla , potentiaalierosta, jota merkitään $ V_p $, tulee: $$ V_p = k \ frac {e} {r_a} $$

Jos sinulla on protoni ja elektroni, lasket yksinkertaisesti $ V_e + V_p $, koska sähköpotentiaali on skalaarinen määrä.

Kommentit

• Hei Bioninen henkilö ja tervetuloa Physics.SE-sivustoon! Katso tämä ohjeartikkeli saadaksesi lisätietoja yhtälöiden kirjoittamisesta tavalla mukavammalla tavalla eli muodossa $ \ LaTeX $, jotta voit parantaa luettavuutta. Kiitos!

”negatiivinen” jännite on suhteellinen! Potentiaali on potentiaalia. Jos minulla on kaksi paristoa kytkettynä sarjaan ja mitaan voltteja niiden liittymispisteestä, mitaan + V toisessa päässä ja -V toisessa. Tämä on elektroniikan peruskysymys, ja nyt sinulla on perusvastaus.