Come puoi avere un voltaggio negativo ? Non capisco veramente il concetto di tensione negativa, come può esistere?
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- Se definisco positivo per essere in una direzione, quindi se è nella direzione opposta, come dovrei chiamarlo?
- La tensione è una quantità scalare (J / C))
Risposta
La cosa più semplice da fare qui è ricordare che solo differenze nella materia potenziale, e questo significa che possiamo aggiungere oppure sottrarre una costante da ogni voltaggio in un sistema senza modificarne il comportamento, così possiamo rendere positivo qualsiasi numero negativo per farvi sentire meglio o altrettanto facilmente rendere negativi tutti quelli positivi.
In breve , è solo un numero e non dovresti preoccuparti che abbia un segno.
Commenti
- Dovresti considerare il segno. Se $ \ Delta V = V_B – V_A > 0 $, significa che il potenziale elettrico in B è maggiore che in A. Se è negativo, è il contrario. Questa ' è una differenza importante, no?
- La differenza è la stessa indipendentemente dal fatto che tu aggiunga una costante a tutti i termini per renderli negativi o positivi
- Ma le tensioni non possono annullarsi se trascuri i segni?
Risposta
La tensione è una differenza di energia potenziale per cariche elettriche, e i potenziali sono definiti dalle forze, in modo che $ F = – \ nabla V $, dove $ V $ è il potenziale e $ F $ è la forza. Una volta determinato il potenziale $ V $, ora puoi aggiungere qualsiasi costante che desideri o qualsiasi funzione $ f $ che non dipenda dalle coordinate, perché $ – \ nabla V = – \ nabla (V + f) $, come $ f $ non dipende dalle coordinate. Questultima cosa è ciò che è noto come impostare unorigine di energia potenziale, qualcosa di cui sicuramente hai sentito parlare. Bene, in quella funzione $ f $ in cui imposti lorigine per i potenziali, puoi avere tensioni negative tra due punti.
Un altro modo per vedere la tensione è il lavoro che devi fare per carica unitaria per spostare quella carica da un punto allaltro, anche qui, quando abbiamo a che fare con differenze, puoi anche avere tensioni negative.
Se stai parlando di circuiti, si applica tutto quanto sopra, puoi impostare una differenza potenziale $ V $ per, diciamo, una batteria, quindi puoi usare qualche dispositivo in modo che lenergia potenziale sia anche inferiore a quello impostato dal segno – della batteria, poiché imposti lorigine potenziale 0 per quella batteria, quel punto avrà una tensione negativa.
Risposta
Supponiamo che tu voglia conoscere la differenza di potenziale elettrico r metri di distanza da un elettrone seduto in uno spazio vuoto. Indicheremo questa differenza potenziale e come $ V_e $.
La differenza di potenziale elettrico descrive la differenza di energia potenziale di una carica positiva unitaria da un punto a un altro nello spazio e il lavoro svolto su una carica positiva unitaria per trasportarla dallo stesso punta allaltro.
Questo dà lequazione: $$ V_a-V_b = k \ frac {Q} {r_a} -k \ frac {Q} {r_b} $$
$ V_a $ è il potenziale finale e $ V_b $ è liniziale. In questo scenario, è convenzionale rendere $ V_b $ il punto di riferimento zero in $ r = \ infty $, il che rende $ r_b = \ infty $ e $ V_b = 0 $. Pertanto, lequazione diventa:
$$ V_a = k \ frac {Q} {r_a} $$
Poiché stiamo osservando la differenza di potenziale di un elettrone, $ Q = -e $, dove $ e $ è uguale alla carica elementare. Quindi, lequazione, in questo caso, è:
$$ V_e = k \ frac {-e} {r_a} $$
Questa equazione fornisce un valore negativo non importa come lontano la carica di prova positiva proviene dallelettrone. Questo ha senso perché una carica puntiforme positiva a $ r_b = \ infty $ perde energia potenziale quando viene portata verso lelettrone (a valle) e viene svolto un lavoro negativo.
Se lelettrone viene sostituito con un protone , la differenza di potenziale, indicata con $ V_p $, diventerà: $$ V_p = k \ frac {e} {r_a} $$
Se hai un protone e un elettrone, calcolerai semplicemente $ V_e + V_p $, perché il potenziale elettrico è una quantità scalare.
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- Ciao Bionic Person e benvenuta in Physics.SE! Consulta questo post della guida per imparare a scrivere le tue equazioni in un modo più carino, ad esempio in $ \ LaTeX $, al fine di migliorare la leggibilità. Grazie!
Risposta
la tensione “negativa” è relativa! Il potenziale è potenziale. Se ho due batterie collegate in serie e misuro i volt dal punto in cui sono collegate, misurerò + V da un lato e -V dallaltro. Questa è una domanda elettronica di base e ora hai una risposta di base.