一般的な電子機器の質問：-5ボルトのような負の電圧とは何ですか？
私の基本的な知識から、電力は電子は電源のマイナス側からプラス側にさまよう（ここではDC電力を想定）。電子が+から-に移動するときの負の電圧はありますか？
一部のデバイスで負の電圧が必要なのはなぜですか、何が特別なのですか？
コメント
- 電子工学を一種の応用数学として考え、電子を完全に忘れる方がよいでしょう。
- ええ、ドン'電子について考えます。電荷は同時に両方向に流れる可能性があるため、エンジニアは代わりに従来の電流を使用します（"単なる慣例"）。 amasci.com/amateur/elecdir.html そして電力は"生成されません"電子による。エネルギーは電場と磁場で運ばれます。 amasci.com/elect/poynt/poynt.html
- xkcd.com/ 567
- 電子はさまよいますか、それとも電子が落ちたい穴はさまよいますか？電気哲学SEサイトに質問があるかもしれませんか？
- @endolithが電子について考えるのは、まさに今、私が'立ち往生している場所であり、その方法について考えようとしています。電子ビームガン用の高電圧電源が指定されています。従来の電流+が回路の"電子リッチ"側を意味する場合、電子ビームガンに電力を供給するためにいくつかが必要になります-キロボルト+供給？しかし、イオンガン（つまりガリウム）の場合、'ガリウムを-電源に接続する必要があります（Gaイオンが正に帯電していることがわかっている場合でも）？また、そのような電源製造業者が、従来の電流、または粒子電荷で何を指定しているかを知るにはどうすればよいですか（これらの電源は一般にこの目的で販売されています）
回答
誰かが私よりもこれを説明するのに良い言葉を持っているかもしれませんが、覚えておかなければならない大きなことは電圧が電位差であるということです。ほとんどの場合、「差」の部分は、ある電位と接地電位の差です。誰かが-5vと言うとき、彼らは「あなたは地下にいると言っています。
また、電圧は相対的であることを覚えておく必要があります。したがって、前に述べたように、ほとんどの人は「地面」を指します。アースとは何ですか？アースはアースアースと言えますが、アースに接触していないバッテリー駆動のデバイスがある場合はどうでしょうか。この状況では、任意のポイントを「アース」として扱う必要があります。通常はマイナス端子です。
ここで、2つのバッテリーが直列に接続されている場合を考えてみましょう。両方が5ボルトの場合、合計で10ボルトになると言えます。
しかし、0 / + 10が得られるという仮定は、他のバッテリーに接触していないバッテリーのマイナス端子としての「アース」と、そうでないプラス端子の位置としての10Vに基づいています。 「他のバッテリーに触れないでください。この状況では、2つのバッテリー間の接続を「gr」にすることを決定できます。 ound」リファレンス。これにより、一方の端が+ 5v、もう一方の端が-5vになります。
これが私が説明しようとしていたことです：
+10v +++ +5v | | | | < Battery | | +5v --- 0v +++ | | | | < Another Battery | | 0v --- -5v コメント
- ありがとうございます。しかし、疑問に思っているのは、デバイスが"で"を選択して+5ボルトではなく-5ボルトを要求するのはなぜですか？ 'が"通常の"電源で動作するデバイスをお持ちの場合、なぜ'メーカーが+5ボルトを必要としないのですか？ （一部のLC画面は負の電圧を必要とします）
- デバイスに固有の'。 LCD 'が技術レベルでどのように機能するかを読んでください。'説明します。
- @ michael、LCD画面のコントラストは、各セルの参照を提供します。簡単に統合できるように、一般的な3.3Vまたは5Vの定格がありますが、セルを読み取るには、セルをさらにドロップする必要がある場合があります（分子をねじる必要があります）。多くの場合、5V LCDは、統合（-ve）チャージポンプがなくても0Vコントラストを使用できます。
- @MichaelStum：多くのLCDコントローラー（特にHitachi 44780以降にパターン化されたもの）は、動作するために3.3V-5V電源を必要とします。ロジック、およびガラスに電力を供給する3.3V〜12V。このような状況では、'一般に、4つの独立したレールを使用するよりも、2つの電源間で1つのレールを共有する方が簡単です。日立は、2つの電源が負のレールよりも正のレールを共有する方が便利だと考えました。 LCD駆動電圧の大きさは、論理電圧の大きさよりも高い場合も低い場合もあるため…
- .. ..負のLCD電源ピンの電圧は、負のロジック電源ピンの電圧より上または下である可能性があります。ロジック設計の観点からは、負のロジック電源は"グラウンド"ですが、配線の命名法の観点から、 " Ground "としての正のレールは、2つの負のレールが独立しており、どちらかがより高くても低くてもよいという事実を明確にします。その他。
回答
車の高さを測定していると想像してみてください。テープで測定することもできます。地面から車の屋根までの距離を測定します。「この車の屋根は地面から4フィート上にあります。」
車の屋根の上に立って、同じテープをぶら下げることもできます。地面まで測定します。「地面はこの車の屋根から4フィート下にあります。」
電圧は同じように機能します。負の記号は、車が持っているのと同じように、単なる慣例です。どちらの方法で測定しても同じ高さです。マルチメーターのリード線を裏返し、負の符号は消えます。
コメント
- 地面も単なる慣例です。回路内の任意の1点を選択して、それをアースにラベル付けできますが、慣例に反して特定の点を選択します。
- @ michaelStum、@ pingswept、私は常に、あなたは物理学を取ります。 （mgh）はポテンシャルエネルギーです。大気を基準として選択すると、突然負のポテンシャルエネルギーが発生します。
- 良い点です。両方とも。
- 重力ポテンシャルエネルギーが参照されます。無限大でゼロに設定することで負になります。電位エネルギーは、反対の符号の2つの電荷間では負であり、同じ符号の電荷間では正です。 'の電位が5Vから3Vに低下するとします。正のテスト電荷qは、位置エネルギーに-2qを追加し（正の値が小さくなります）、負のテスト電荷-qは、反対方向（+ 2V、3Vから5V）に加速しますが、ポテンシャルに-2qを追加します。エネルギー（よりネガティブになる）。どちらの場合も、位置エネルギーは減少します。
- @eryksun：'確かに、位置エネルギーは無限大でゼロを取ることによって測定されます。高さ（より馴染みのある概念であり、上記の元の概念）では、絶対高度（地球の重心までの距離'）を定義できますが、ほとんどのコンテキストは、'少し近いものに関連する標高を定義するのに役立ちます[例： "自然な"地形の高さ]。例：家は平らな場所に建てられます。地下室の床は、周囲の地形に対して-2メートルの高さであると説明できます。
回答
電圧はポテンシャルの違いです。デバイスの端子Aを30ボルトの電位に接続し、端子Bを20ボルトの電位に接続するとします。 AからBへの電位は10ボルトですが、BからAへの電位は-10ボルトです。
高層ビルだと考えてください。30階から20階に移動するには、10階下に移動します。
回答
どうして..
ある時点で+ 5Vの電圧があると言うAは、ポイントAが選択したグラウンドよりも5ボルト正であることを意味します。
ポイントBで-5Vの電圧があると言うことは、「グラウンド」がポイントBよりも5ボルト正であることを意味します。
この記号は、接地ノードに対する電圧の極性を示しています。
回答
この質問の最初の部分はすでに非常によく答えられています。
2番目の部分については、電源から最も低い電源端子を 取り、それを0Vと呼ぶことができます。他のすべての電圧は正になります。ただし、これは多くの回路にとって非常に不便です。たとえば、オペアンプ回路の一般的な電源は+ 12Vと-12Vです。 -12V出力のラベルを「グラウンド」に変更すると、古いグラウンドは+ 12Vになり、古い+ 12Vは+ 24Vになります。また、すべての信号は+ 12Vを基準としているため、測定するときは常にそれを考慮する必要があります。また、最低出力と同じように、最高出力と中間出力の間で多くの電力が使用されます（実際、最高出力の電荷は元々中間出力から来ており、そこに戻りたいと考えています）。全体として、中間出力に0V（アース）のラベルを付けて、正と負の電圧で作業する方が簡単です。
これはすべて、アースのアースの問題を無視しています。実生活では、電源のグランド出力は文字通り接地されていることが多く、地球全体を+ 12Vであると考えるのは奇妙なことです。
回答
一部のオペアンプ、たとえばベテラン741は、一方が正、もう一方が2つの電圧として電源を必要とします。信号入力および出力のグラウンドまたはゼロレベルに対して負です。このコンテキストでは、電源が+ 15vおよび-15vであると言うのが自然です（これらは741で一般的に引用されている値です）
AC主電源などの交流電圧は、アース電位に非常に近いニュートラルラインに対して正と負にスイングするため、「ニュートラル」はゼロ電圧と見なされます。
回答
2つの物理点\ $ A \ $と\ $ B \ $の間の電圧は次のように定義されます
\ $ V_ { AB} =-\ displaystyle \ int \ limits_ {A} ^ {B} \ vec {E} .d \ vec {\ ell}、\ $
where \ $ \ vec {E} \ $は、積分経路上の電界です。
\ $ V_ {AB} \ $は負または正（またはゼロ）になります）この統合によると。たとえば、ポイント\ $ A \ $と\ $ B \ $を交換すると、符号が変わります。
回答
たとえば、電源装置がアース、5v、-5vを示している場合、アース端子は-5vに対して正であり、その方法でアースから5vを取得します。 5vおよび-5v端子を使用する場合は、-5vをアースとして使用し、5v端子から10vを取得します。3v端子もあるとすると、-を使用して3v端子から8vを取得します。グラウンドとして5v。簡単な質問、簡単な答えの人々。私はおそらく、ここにコメントした他の誰よりもこれについてあまり知らないでしょう。
答え
まあ、ちょうど私の2セントをチャックするために、接地されていないデバイスがあるとします。+ 10ボルトの場合、ウィジェットを介してバッテリーから電流が流れることを期待しています…どこで？それはわずか10ボルトなので、空中から地面へのアーク放電は実際には不可能ですが、ケースを通過してユーザーの手に渡るか、電荷がウィジェットの遠端に留まる可能性があります。これで、アースに対して、片側に+10ボルト、反対側に+8ボルトか何かがあります。ただし、ウィゲットには2ボルトの違いしかありません。
+ 5Vと-5Vの場合、電流はウィジェットに押し込まれ、ウィジェットから引き出されます。
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- 私はあなたのアプローチが好きですが、回路の片側だけを10Vに接続し、もう一方をフローティングのままにした場合（両方とも相対グランド） 10Vに充電したばかりなので、デバイス全体で10Vを測定する必要があることがわかります。運賃側で8Vになっているだけの場合は、2Vの電圧降下があり、電流が流れています。これは、測定デバイスがロードしている場合にのみ発生します。
回答
電子がさまようことによって電力が生成されることはありません。周り。実際、電圧がまったく印加されていない状態で、電子がいたるところをさまよっている可能性があります。エネルギーを作り出したり破壊したりすることはできません。それはどこかから来て、どこかに行きます。たとえば、発電機のクランクを回しても、実際には発電していません。植物が食べて消化する前に、植物が太陽から吸収した力を伝達しているだけです。 「熱核融合を動力源とする」などの発電機を販売する必要があります。
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- 問題は"負の電圧とは何ですか？"この回答は質問に対応していません。