Hogyan lehet negatív feszültség?

A legegyszerűbb itt az, hogy ne feledje, hogy a potenciális anyagban csak különbségek vannak, és ez azt jelenti, hogy hozzáadhatunk vagy levon egy konstansot a rendszer minden feszültségéből anélkül, hogy megváltoztatnánk a viselkedését, így bármely negatív számot pozitívvá tehetünk, hogy jobban érezzük magunkat, vagy ugyanolyan könnyen negatívvá tehessük az összes pozitívat.

Röviden , ez csak egy szám, és nem szabad aggódnia amiatt, hogy van előjele.

Megjegyzések

• Fontolja meg a jelet. Ha $ \ Delta V = V_B – V_A > 0 $, ez azt jelenti, hogy a B elektromos potenciálja nagyobb, mint A-ban. Ha negatív, akkor ez fordítva van. Ez ' fontos különbség, nem?
• A különbség ugyanaz, függetlenül attól, hogy az összes kifejezéshez hozzáad egy konstansot, hogy negatív vagy pozitív legyen
• De a feszültség nem szüntethető meg, ha elhanyagolja a jeleket?

A feszültség egy Az elektromos töltések potenciális energiájának különbségét és a potenciálokat az erők határozzák meg, így $ F = – \ nabla V $, ahol $ V $ a potenciál és $ F $ az erő. Miután meghatározta a potenciális $ V $ értéket, most hozzáadhat bármely kívánt állandót, vagy bármely olyan $ f $ függvényt, amely nem függ a koordinátáktól, mert $ – \ nabla V = – \ nabla (V + f) $, mint $ f $ nem függ a koordinátáktól. Ez az utolsó dolog az, amit a potenciális energia eredetének beállításaként ismernek, amiről biztosan hallottál. Nos, abban a $ f $ függvényben, ahol a potenciálok eredetét állítod be, két pont között lehet negatív feszültség.

A feszültség egy másik módja annak a munkának, amelyet egységenkénti töltésen kell elvégeznie, hogy a töltetet egyik pontról a másikra vigye, még itt is, ha különbségekkel foglalkozunk, akkor negatív feszültségei is lehetnek.

Ha áramkörökről beszél, akkor a fentiek mindegyike érvényes, beállíthat egy potenciálkülönbséget $ V $ mondjuk akkumulátorral, majd használhat valamilyen eszközt, hogy a potenciális energia még alacsonyabb is, mint amit az akkumulátor – előjele állít, mivel az adott akkumulátor potenciális eredetét 0-ra állítja, akkor ennek a pontnak negatív feszültsége lesz.

Tegyük fel, hogy tudni akarja az elektromos potenciálkülönbséget r méter távolságra az űrben lévő elektrontól. Ezt a potenciálkülönbséget jelöljük. e mint $ V_e $.

Az elektromos potenciálkülönbség az egység pozitív töltésének potenciális energiájában mutatkozó különbséget írja le a tér egyik pontjáról a másikra, és az egység pozitív töltésén végzett munkát, hogy azt ugyanazon a téren továbbítsa mutasson a másikra.

Ez megadja az egyenletet: $$ V_a-V_b = k \ frac {Q} {r_a} -k \ frac {Q} {r_b} $$

$ V_a $ a végső potenciál, a $ V_b $ pedig a kezdő. Ebben a szcenárióban szokásos a $ V_b $ értéket nulla referenciaponttá tenni $ r = \ infty $ értéknél, ami $ r_b = \ infty $ és $ V_b = 0 $. Ezért az egyenlet:

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

Mivel egy elektron potenciális különbségét vizsgáljuk, $ Q = -e $, ahol $ e $ megegyezik az elemi töltéssel. Tehát az egyenlet ebben az esetben a következő:

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

Ez az egyenlet negatív értéket ad, bármennyire is messze van a pozitív teszt töltés az elektrontól. Ennek azért van értelme, mert a pozitív pont töltés $ r_b = \ infty $ értéknél elveszíti a potenciális energiát, amikor az elektron felé irányul (lefelé), és negatív munkát végeznek.

Ha az elektron protonra cserélődik , a potenciális különbség, amelyet $ V_p $ jelöl, a következő lesz: $$ V_p = k \ frac {e} {r_a} $$

Ha van protonod és elektronod, egyszerűen kiszámolod a $ V_e értéket + V_p $, mert az elektromos potenciál skaláris mennyiség.

Hozzászólások

• Szia, Bionikus Személy, és üdvözlünk a Physics.SE oldalon! Kérjük, olvassa el ezt a súgócikket, hogy megtanulja, hogyan írhatja egyenleteit módon szebben, azaz $ \ LaTeX $ -ba, annak érdekében, hogy javítsa az olvashatóságot. Köszönöm!

A “negatív” feszültség relatív! A potenciál potenciál. Ha két akkumulátorom van sorosan csatlakoztatva, és a feszültséget attól a ponttól mérem, ahová kapcsolódnak, akkor az egyik végén + V-t, a másikon -V-t fogok mérni. Ez egy alapvető elektronikai kérdés, és most megkapta az alapvető választ.