Vain yleinen elektroniikkakysymys: Mikä on negatiivinen jännite, kuten -5 volttia?
Perustietoni mukaan teho syntyy elektronit, jotka vaeltavat miinuksesta virtalähteen pluspuolelle (olettaen DC-tehon tässä). Onko negatiivinen jännite, kun elektronit kulkevat välillä + – -?
Miksi jotkut laitteet edes tarvitsevat sitä, mikä siinä on niin erikoista?
Kommentit
- Sinun kannattaa ajatella elektroniikkaa eräänlaisena sovellettuna matematiikkana ja unohtaa elektronit kokonaan.
- Joo, älä ’ ajattele elektroneja. Insinöörit käyttävät sen sijaan tavanomaista virtaa (” vain käytäntö ”), koska varaus voi virrata molempiin suuntiin samanaikaisesti. amasci.com/amateur/elecdir.html Ja teho ei ole ” tuotettu ” elektronien avulla. Energia kulkeutuu sähkö- ja magneettikentissä. amasci.com/elect/poynt/poynt.html
- xkcd.com/ 567
- Vaeltavatko elektronit vai vaeltaako reiät, joihin he haluavat pudota? Voisiko olla kysymys Electrical Philosophy SE -sivustolle?
- @endolith ajattelemalla elektroneja olen juuri siinä missä ’ m tartuin juuri nyt yrittäen miettiä miten e-sädepistoolien suurjännitelähteet on määritelty. Jos tavanomainen virta + tarkoittaa piirin ” elektronirikas ” -puolta, niin e-sädepistoolin virran saamiseksi tarvitsen jonkin verran -kilovolttia + tarjonta? Mutta ionipistoolille (ts. Galliumille) tarvitsen ’ d tarvitsevan galliumin, joka on kytketty a-syöttöön (vaikka tiedämme, että Ga-ionit ovat positiivisia) Lisäksi mistä tiedän, mitä tällaiset virtalähteen monitoimilaitteet määrittelevät , tavanomaisella virralla tai hiukkasten latauksella (näitä tarvikkeita markkinoidaan yleensä tätä tarkoitusta varten)
Vastaa
Jolla voi olla parempia sanoja tämän selittämiseksi kuin minä, mutta iso asia, joka sinun on muistettava, on jännite on potentiaalinen ero. Useimmissa tapauksissa ”ero” on ero jonkin potentiaalin ja maapotentiaalin välillä. Kun joku sanoo -5v, he sanovat, että olet maan alla.
Sinun on myös pidettävä mielessä, että jännite on suhteellinen. Joten kuten aiemmin mainitsin, useimmat ihmiset viittaavat ”maahan”; mutta Mikä on maa? Voit sanoa, että maa on maa, mutta entä tapaus, kun sinulla on paristokäyttöinen laite, jolla ei ole yhteyttä maahan. Tässä tilanteessa joudumme käsittelemään jotakin mielivaltaista pistettä ”maana”. Yleensä negatiivinen pääte Tässä viitteessä tarkastelemme akkua.
Harkitse nyt tapausta, että sinulla on 2 paristoa sarjassa. Jos molemmat olisivat 5 volttia, sanoisit, että sinulla olisi yhteensä 10 volttia.
Mutta oletus, että saat 0 / + 10, perustuu ”maadoitukseen” olevan akun negatiivinen napa, joka ei kosketa toista akkua ja sitten 10 V olevan positiivisen navan sijainti. ”Älä kosketa toista akkua. Tässä tilanteessa voimme tehdä päätöksen, että haluamme tehdä kahden pariston välisen yhteyden” gr ound ”viite. Tuloksena olisi sitten + 5v toisessa päässä ja -5v toisessa päässä.
Tässä yritin selittää:
+10v +++ +5v | | | | < Battery | | +5v --- 0v +++ | | | | < Another Battery | | 0v --- -5v
Kommentit
- Kiitos. Mietin kuitenkin: Miksi laitteet ” valitsevat ” vaatiakseen -5 volttia +5 voltin sijaan? Jos minulla on laite, joka ’ toimii ” normaalilla ” virtalähteellä, miksi ’ t valmistaja ei vaadi vain +5 volttia? (Jotkut LC-näytöt edellyttävät negatiivista jännitettä)
- Se ’ on vain laitekohtainen. Lue, kuinka LCD ’ s toimivat teknisellä tasolla, ja vedon vetoni, että se ’ selittää sen.
- @michael, LCD-näytön kontrasti antaa viitteen jokaiselle solulle. Se voidaan luokitella tavalliselle 3,3 V: lle tai 5 V: lle helpoksi integroimiseksi, mutta solut saattavat tarvita enemmän tippaa lukemaan niitä (molekyylit on kierrettävä). Usein 5 V: n nestekidenäytöt voivat käyttää 0 V: n kontrastia, jopa ilman integroitua (-ve) latauspumppua.
- @MichaelStum: Monet LCD-ohjaimet (etenkin Hitachi 44780: n jälkeiset) tarvitsevat 3,3 V-5 V: n virtalähteen toimiakseen. logiikka ja 3,3 V-12 V lasin virtalähteeksi. Tällaisissa tilanteissa ’ on yleensä helpompaa olla yksi yhteinen kisko näiden kahden tarvikkeen välillä kuin neljä erillistä kiskoa. Hitachin mielestä oli helpompaa, että molemmilla tarvikkeilla oli positiivinen kisko kuin negatiivinen. Koska LCD-käyttöjännitteen suuruus voi olla suurempi tai pienempi kuin loogisen jännitteen suuruus …
- …negatiivisen LCD-syöttötapin jännite voi olla negatiivisen logiikan syöttötapissa olevan jännitteen ylä- tai alapuolella. Huomaa, että logiikkasuunnittelun näkökulmasta negatiivinen logiikkalähde on ” ground ”, mutta johdotuksen nimikkeistön mukaan positiivinen kisko kuin ” ground ” tekee selvemmäksi sen tosiasian, että kaksi negatiivista kiskoa ovat toisistaan riippumattomia ja jompikumpi voi olla korkeampi tai matalampi kuin muu.
Vastaa
Kuvittele, että mitat auton korkeutta. Voit ottaa mittanauhan ja mittaa etäisyys maasta auton kattoon. ”Tämän auton katto on 4 jalkaa maanpinnan yläpuolella.”
Voit myös seisoa auton katolla ja ripustaa saman teipin mittaa maahan asti. ”Maa on 4 jalkaa tämän auton katon alapuolella.”
Jännite toimii samalla tavalla. Negatiivinen merkki on vain käytäntö, samalla tavalla kuin autolla on samalla korkeudella riippumatta siitä, miten mitat sitä. Käännä yleismittarin johdot ja negatiivinen merkki katoaa.
Kommentit
- Maa on myös vain käytäntö. Voit valita minkä tahansa yksittäisen pisteen piiristä ja merkitä sen maadoitetuksi, mutta valitsemme tietyt pisteet tavanomaisesta poikkeavalla tavalla.
- @michaelStum, @pingswept, haluan aina muistuttaa ihmisille, että potentiaalista energiaa on korkeudesta, jos otat fysiikkaa. (mgh) on potentiaalienergia, jos valitsen vertailukohteeksi ilmakehän, meillä kaikilla on yhtäkkiä negatiivinen potentiaalienergia.
- Hyvät kohdat, molemmat.
- Gravitaatiopotentiaalienergiaan viitataan. negatiiviseksi asettamalla sen nollaksi äärettömyydessä. Sähköpotentiaalienergia on negatiivinen kahden vastakkaisen merkin varauksen välillä ja positiivinen saman merkin varausten välillä. Sano siellä ’ s sähköpotentiaalin pudotus 5 V: sta 3 V: een. Positiivinen testivaraus q lisäisi -2q potentiaalienergiaansa (tulossa vähemmän positiiviseksi), kun taas negatiivinen testivaraus -q kiihtyy toiseen suuntaan (+ 2V, 3V – 5V), mutta lisäisi myös -2q potentiaaliinsa energiaa (negatiivisempi). Molemmissa tapauksissa potentiaalinen energia pienenee.
- @eryksun: Vaikka ’ on totta, potentiaalinen energia mitataan ottamalla nolla äärettömyyteen, jos ajatellaan korkeus (tutumpi käsite ja alkuperäinen yllä oleva), voidaan tunnistaa, että vaikka voitaisiin määritellä absoluuttinen korkeus (etäisyys Maan ’ massakeskipisteeseen), se on useimmissa yhteyksissä on hyödyllistä määritellä korkeus suhteessa johonkin, joka ’ on vähän lähempänä [esim. maaston ” luonnollinen ” maaston korkeus]. Jos esim. talo on rakennettu tasaiselle alueelle, kellarikerroksen korkeudeksi voidaan kuvata -2 metriä ympäröivään maastoon nähden.
Vastaus
Jännite on potentiaaliero. Jos liitän laitteen liittimen A 30 voltin potentiaaliin ja liittimen B 20 voltin potentiaaliin. Potentiaali A: sta B: hen on 10 volttia, mutta potentiaali B: stä A: hon on – 10 volttia.
Ajattele sitä korkeaksi rakennukseksi. Jos haluat siirtyä kerroksesta 30 kerrokseen 20, menet alas 10 kerrosta.
vastaus
oi miksi ei ..
Sanoa, että sinulla on + 5V: n jännite pisteessä A tarkoittaa, että piste A on 5 volttia positiivisempi kuin valitsemasi maadoitus.
Sanomalla, että sinulla on -5V: n jännite pisteessä B, tarkoittaa, että ”maa” on 5 volttia positiivisempi kuin piste B.
Merkki kertoo vain jännitteen napaisuuden maasolmun suhteen.
Vastaa
Tämän kysymyksen ensimmäiseen osaan on jo vastattu erittäin hyvin.
Mitä tulee toiseen osaan, voisit ottaa virtalähteestä matalin syöttöpäätteen ja soittaa 0 V: lle, joka toinen jännite olisi positiivinen. Se olisi kuitenkin erittäin hankalaa monille piireille. Esimerkiksi op-amp-piirin tavalliset virtalähteet ovat + 12 V ja -12 V. Voit merkitä -12V: n lähdön uudelleen ”maadoitukseksi”, silloin vanha maa olisi + 12 V ja vanha + 12 V + 24 V. Kaikkiin signaaleihisi viitattaisiin + 12 V ja sinun olisi otettava se huomioon aina, kun mitat asioita. Myös paljon tehoa käytetään korkeimman ja keskilähdön välillä (itse asiassa ylälähdön varaus tuli alun perin keskilähdöstä ja haluaa palata sinne), sama kuin pienimmällä teholla. Kaiken kaikkiaan on helpompaa merkitä keskilähtö 0V (maadoitus) ja työskennellä positiivisten ja negatiivisten jännitteiden kanssa.
Kaikki tämä jättää huomiotta maadoituksen ongelmat. Todellisessa elämässä virtalähteen maadoitus on kirjaimellisesti maadoitettua, ja koko maapallon ajattelu + 12 V: n jännitteellä olisi vain outoa.
vastaus
Jotkut OP-vahvistimet, esimerkiksi veteraani 741, tarvitsevat syöttönsä kahtena jännitteenä, yksi positiivinen ja toinen negatiivinen signaalin tulon ja lähdön maatasoon tai nollatasoon nähden. Tässä yhteydessä on luonnollista puhua, että lähteet ovat + 15v ja -15v (nämä ovat arvoja, jotka on yleisesti mainittu 741: lle)
Vaihtojännite, kuten verkkovirta, vaihtelee positiivisesti ja negatiivisesti neutraalin linjan suhteen, joka on hyvin lähellä maapotentiaalia, joten ”neutraalia” pidetään nollajännitteellä.
Vastaus
Kahden fyysisen pisteen \ $ A \ $ ja \ $ B \ $ välinen jännite määritellään seuraavasti:
\ $ V_ { AB} = – \ displaystyle \ int \ limits_ {A} ^ {B} \ vec {E} .d \ vec {\ ell}, \ $
missä \ $ \ vec {E} \ $ on integraation polulla oleva sähkökenttä .
\ $ V_ {AB} \ $ tulee negatiivinen tai positiivinen (tai vain nolla) ) tämän integraation mukaan. Jos esimerkiksi vaihdat pisteitä \ $ A \ $ ja \ $ B \ $, merkki muuttuu.
Vastaa
Jos esimerkiksi virtalähteessäsi on maadoitus, 5v, -5v, maadoitusliittimesi on positiivinen arvoon -5v, saat 5v maasta tällä tavalla. Jos käytät 5v- ja -5v-liittimiä, käytät -5v: tä maana ja saat 10v: n 5v-liittimestä. Jos sanotaan, että oli myös 3v-terminaalia, saat 8v: n 3v-liittimestä – 5v maadoituksena. Yksinkertainen kysymys, yksinkertainen vastaus ihmisille. Tiedän tästä todennäköisesti vähemmän kuin kaikki muut, jotka kommentoivat täällä.
Vastaa
No, vain, jos haluan syödä kahta senttiäni, sanotaan, että sinulla on maadoittamaton laite. +10 voltin jännitteellä odotat akun tulevan virtaa widgetin kautta ja sitten … minne? Se on vain 10 volttia, joten kaaret ilman kautta maahan ei ole todellakaan mahdollista, mutta se voi mennä kotelon läpi käyttäjän käteen, tai lataus voi yksinkertaisesti pysyä widgetin päässä. Joten nyt sinulla on +10 volttia toisella puolella ja +8 volttia tai jotain toisella puolella suhteessa maahan. Wiget näkee kuitenkin vain 2 voltin eron.
+ 5 V: n ja -5 V: n avulla virta työnnetään sekä widgetiin että vedetään ulos widgetistä.
kommentit
- Pidän lähestymistavastasi, mutta jos kytket vain piirin toisen puolen 10 V: iin ja jätät toisen kelluvan (molemmat suhteellinen maadoitus) huomaat, että koko laitteen tulisi mitata 10 V, koska olet juuri ladannut sen 10 V: iin, jos se meni vain 8 V: iin hintapuolella, sinulla on 2 V: n pudotus ja virta virtaa. Tämä tapahtuisi vain, jos mittauslaitteesi lataa sitä.
Vastaus
Virtaa ei tuota vaeltavat elektronit noin. Itse asiassa elektroni saattaa vaeltaa kaikkialla ilman jännitettä. Energiaa ei voida luoda tai tuhota. Se tulee jostain, ja se menee jonnekin. Esimerkiksi kun käännät generaattorin kampea, et todellakaan tuota virtaa; siirrät vain voimaa, jonka kasvit imevät auringosta ennen kuin syöt ja sulatat niitä. Sinun tulisi markkinoida tällaista generaattoria nimellä ”voimanlähteenä lämpöydinfuusio”.
Kommentit
- Kysymys on ” Mikä on negatiivinen jännite? ” Tämä vastaus ei koske kysymystä.