Wat is een negatieve spanning?

Iemand heeft misschien betere woorden om dit uit te leggen dan ik, maar het belangrijkste dat je moet onthouden is dat spanning een potentieel verschil is. In de meeste gevallen is het “verschil” -gedeelte een verschil tussen een bepaald potentieel en een aardpotentiaal. Als iemand -5v zegt, zegt hij dat je ondergronds bent.

Je moet ook in gedachten houden dat de spanning relatief is. Dus zoals ik al eerder zei, verwijzen de meeste mensen naar “aarde”; maar wat is aarde? Je kunt zeggen dat aarde aarde is, maar hoe zit het met het geval als je een batterijgevoed apparaat hebt dat geen contact heeft met aarde. In deze situatie moeten we een willekeurig punt behandelen als “aarde”. Gewoonlijk is de negatieve pool op de batterij is wat we in deze referentie beschouwen.

Beschouw nu het geval dat je 2 batterijen in serie hebt. Als beide 5 volt waren, zou je zeggen dat je in totaal 10 volt zou hebben.

Maar de aanname dat u 0 / + 10 krijgt, is gebaseerd op “aarde” als de negatieve pool van de batterij die de andere batterij niet raakt en vervolgens 10V als de locatie van de positieve pool die niet is “t aanraken van de andere batterij. In deze situatie kunnen we de beslissing nemen dat we de verbinding tussen de 2 batterijen willen maken als onze” gr ound “referentie. Dit zou dan resulteren in + 5v aan de ene kant en -5v aan de andere kant.

Dit is wat ik probeerde uit te leggen:

+10v +++ +5v | | | | < Battery | | +5v --- 0v +++ | | | | < Another Battery | | 0v --- -5v 

Reacties

• Bedankt. Ik vraag me echter af: waarom zouden apparaten ” ” kiezen om -5 Volt te vereisen in plaats van +5 Volt? Als ik een apparaat heb dat ‘ wordt aangedreven door een ” normale ” voeding, waarom zou de fabrikant niet ‘ t de fabrikant slechts +5 Volt nodig hebben? (Sommige LC-schermen hebben een negatieve spanning nodig)
• Het is ‘ is specifiek voor het apparaat. Lees hoe LCD ‘ s werken op technisch niveau en ik wed dat ‘ zal het uitleggen.
• @michael, LCD-schermcontrast biedt de referentie voor elk van de cellen. Het kan worden beoordeeld voor gewone 3,3 V of 5 V voor eenvoudige integratie, maar de cellen hebben mogelijk meer druppel nodig om ze te kunnen lezen (moleculen moeten worden gedraaid). Vaak kunnen 5V-lcds 0V-contrast gebruiken, zelfs zonder een geïntegreerde (-ve) laadpomp.
• @MichaelStum: Veel lcd-controllers (vooral die met een patroon naar de Hitachi 44780) hebben een 3.3V-5V-voeding nodig om te werken de logica en 3.3V-12V om het glas van stroom te voorzien. In dergelijke situaties is het ‘ over het algemeen gemakkelijker om één rail gemeenschappelijk te hebben tussen de twee benodigdheden dan om vier onafhankelijke rails te hebben. Hitachi vond het handiger om de twee benodigdheden een positieve rail te laten delen dan een negatieve. Aangezien de grootte van de spanning van de LCD-drive hoger of lager kan zijn dan de grootte van de logische spanning …
• …de spanning op de negatieve LCD-voedingspin kan hoger of lager zijn dan de spanning op de negatieve logische voedingspin. Merk op dat vanuit het oogpunt van logisch ontwerp de negatieve logische voeding ” aarde ” is, maar vanuit het standpunt van de bedradingsnomenclatuur, de positieve rail aangezien ” ground ” duidelijker maakt dat de twee negatieve rails onafhankelijk zijn, en een van beide kan hoger of lager zijn dan de andere.

Stel je voor dat je “de hoogte van een auto meet. Je zou een meetlint kunnen nemen en meet de afstand van de grond tot het dak van de auto. “Het dak van deze auto is 1,2 meter boven de grond.”

Je kunt ook op het dak van de auto gaan staan en aan dezelfde tape hangen meten tot op de grond. “De grond bevindt zich 1,2 meter onder het dak van deze auto.”

Voltage werkt op dezelfde manier. Het minteken is slechts een afspraak, net zoals de auto de dezelfde hoogte, ongeacht op welke manier u het meet. Draai uw multimeter-leads om, en het minteken zal verdwijnen.

Opmerkingen

• Grond is ook gewoon een afspraak. Je kunt elk willekeurig punt in een circuit kiezen en het als aarde bestempelen, maar we kiezen specifieke punten die niet in overeenstemming zijn.
• @michaelStum, @pingswept, ik wil mensen er altijd graag aan herinneren dat er potentiële energie van hoogte is als je neemt natuurkunde. (mgh) is potentiële energie, als ik de atmosfeer als mijn referentie kies, hebben we allemaal plotseling negatieve potentiële energie.
• Goede punten, jullie allebei.
• Er wordt naar potentiële zwaartekrachtenergie verwezen negatief door deze op oneindig in te stellen op nul. Elektrische potentiële energie is negatief tussen twee ladingen met een tegengesteld teken en positief tussen ladingen met hetzelfde teken. Stel dat er ‘ s een elektrische potentiaalval van 5V naar 3V is. Een positieve testlading q zou -2q toevoegen aan zijn potentiële energie (wordt minder positief), terwijl een negatieve testlading -q zou versnellen in de andere richting (+ 2V, van 3V naar 5V), maar ook -2q zou toevoegen aan zijn potentieel energie (steeds negatiever). In beide gevallen neemt de potentiële energie af.
• @eryksun: Hoewel het ‘ klopt dat potentiële energie wordt gemeten door nul op oneindig te nemen, als men denkt in termen van hoogte (een meer vertrouwd concept, en het originele concept hierboven), zou men kunnen herkennen dat hoewel men de absolute hoogte zou kunnen definiëren (afstand tot de aarde ‘ s zwaartepunt), het zich in de meeste contexten zijn handiger om hoogte te definiëren ten opzichte van iets dat ‘ iets dichterbij komt [bijv. de ” natuurlijke ” hoogte van het terrein]. Als b.v. een huis is gebouwd in een vlak gebied, kan men omschrijven dat de vloer van het souterrain -2 meter hoog is ten opzichte van het omringende terrein.

Voltage is een verschil in potentiaal. Als ik klem A van een apparaat aansluit op een potentiaal van 30 volt en klem B op een potentiaal van 20 volt. Het potentieel van A naar B is 10 volt, maar het potentieel van B naar A is – 10 volt.

Zie het als een hoog gebouw. Om van verdieping 30 naar verdieping 20 te gaan, ga je 10 verdiepingen omlaag.

oh waarom niet ..

Om te zeggen dat je een spanning hebt van + 5V op het punt A betekent dat punt A 5 volt positiever is dan de door u gekozen aarde.

Zeggen dat u een spanning van -5V hebt op punt B, betekent dat “aarde” 5 volt positiever is dan punt B.

Het teken geeft alleen de polariteit van de spanning aan, met betrekking tot het aardknooppunt.

Het eerste deel van deze vraag is al heel goed beantwoord.

Wat betreft het tweede deel, je zou de laagste voedingsaansluiting van de voeding kunnen nemen en die 0V noemen, dan elke andere spanning zou positief zijn. Dat zou echter voor veel circuits erg onhandig zijn. Gangbare voedingen voor een opamp-circuit zijn bijvoorbeeld + 12V en -12V. Je zou de -12V-uitgang opnieuw kunnen labelen als “aarde”, dan zou de oude aarde + 12V zijn en de oude + 12V zou + 24V zijn. Ook zouden al uw signalen verwijzen naar + 12V en daar moet u bij elke meting rekening mee houden. Ook wordt veel van het vermogen gebruikt tussen de hoogste en middelste output (in feite kwam de lading in de bovenste output oorspronkelijk van de middelste output en wil daar weer naar terug), hetzelfde met de laagste output. Al met al is het gemakkelijker om de middelste uitgang 0V (aarde) te labelen en te werken met positieve en negatieve spanningen.

Dit alles negeert aardingsproblemen. In het echte leven is de gronduitgang van de voeding vaak letterlijk geaard, en het zou gewoon raar zijn om aan de hele aarde te denken als op + 12V.

Sommige OP-Amps, bijvoorbeeld de veteraan 741, hebben twee voltages nodig, de ene positief en de andere negatief met betrekking tot de aarde of het nulniveau van de signaalingang en -uitgang. In deze context is het logisch om te spreken van de voedingen + 15v en -15v (dit zijn de waarden die gewoonlijk worden aangehaald voor de 741)

Een wisselspanning, zoals de AC-netvoeding, zwaait positief en negatief ten opzichte van de neutrale lijn, die zeer dicht bij het aardpotentiaal ligt, dus “neutraal” wordt beschouwd als een nulspanning.

Spanning tussen twee fysieke punten \ $ A \ $ en \ $ B \ $ wordt gedefinieerd als

\ $ V_ { AB} = – \ displaystyle \ int \ limit_ {A} ^ {B} \ vec {E} .d \ vec {\ ell}, \ $

waarbij \ $ \ vec {E} \ $ is het elektrische veld op het pad van de integratie.

\ $ V_ {AB} \ $ wordt negatief of positief (of gewoon nul ) volgens deze integratie. Als u bijvoorbeeld de punten \ $ A \ $ en \ $ B \ $ verwisselt, verandert het teken.

Als uw voeding bijvoorbeeld massa, 5v, -5v aangeeft, dan is uw aardingsklem positief ten opzichte van de -5v, u krijgt op die manier 5v van de aarde. Als u de 5v- en -5v-terminals gebruikt, gebruikt u de -5v als aarde en krijgt u 10v van de 5v-terminal.Als u zegt dat er ook een 3v-terminal was, zou u 8v krijgen van de 3v-terminal met de – 5v als aarde. Simpele vraag, eenvoudig antwoord mensen. Ik weet hier waarschijnlijk minder van dan alle anderen die hier commentaar hebben gegeven.

Nou, gewoon om mijn twee cent erin te gooien, stel dat je een ongeaard apparaat hebt. Met +10 volt verwacht je dat de stroom uit de batterij komt, via de widget, en dan … waar? Het is maar 10 volt, dus een boog door de lucht naar de aarde is niet echt mogelijk, maar het kan door de behuizing in de hand van de gebruiker gaan, of de lading kan gewoon aan het uiteinde van de widget blijven. Dus nu heb je +10 volt aan de ene kant en +8 volt of zoiets aan de andere kant, ten opzichte van aarde. De wiget ziet echter maar 2 volt verschil.

Met een a + 5V en een -5V wordt de stroom zowel in de widget gedrukt als uit de widget getrokken.

Opmerkingen

• Ik hou van je aanpak, maar als je slechts één kant van een circuit aansluit op 10V en de andere kant laat zweven (beide relatieve grond) je zult merken dat het hele apparaat 10V moet meten, omdat je het net hebt opgeladen tot 10V, als het maar naar 8V ging aan de tariefzijde, heb je een daling van 2V en stroomt er stroom. Dit gebeurt alleen als uw meetapparaat het laadt.

Stroom wordt niet gegenereerd door rondzwervende elektronen in de omgeving van. In feite kan een elektron overal ronddwalen zonder dat er helemaal geen spanning op staat. Energie kan niet worden gecreëerd of vernietigd. Het komt ergens vandaan en het gaat ergens heen. Als u bijvoorbeeld aan de slinger van een generator draait, wekt u niet echt stroom op; je draagt alleen de kracht over die planten uit de zon hebben opgenomen voordat je ze at en verteerde. Je zou zon generator op de markt moeten brengen als “powered by thermonuclear fusion”.

Reacties

• De vraag is ” Wat is negatieve spanning? ” Dit antwoord beantwoordt niet aan de vraag.