¿Qué es voltaje negativo?

Puede que alguien tenga mejores palabras que yo para explicar esto, pero lo más importante que debes recordar es que el voltaje es una diferencia de potencial. En la mayoría de los casos, la parte de «diferencia» es una diferencia entre algún potencial y potencial de tierra. Cuando alguien dice -5v, está diciendo que estás bajo tierra.

También debes tener en cuenta que el voltaje es relativo. Así que, como mencioné antes, la mayoría de la gente hace referencia a «tierra»; pero ¿Qué es tierra? Puedes decir tierra es tierra física, pero ¿qué pasa con el caso cuando tienes un dispositivo alimentado por batería que no tiene contacto con tierra? En esta situación tenemos que tratar algún punto arbitrario como «tierra». Por lo general, el terminal negativo en la batería es lo que consideramos de esta referencia.

Ahora considere el caso de que tenga 2 baterías en serie. Si ambas fueran de 5 voltios, entonces diría que tendría un total de 10 voltios.

Pero la suposición de que obtiene 0 / + 10 se basa en «tierra» como el terminal negativo de la batería que no toca la otra batería y luego 10 V como la ubicación del terminal positivo que no está «No toque la otra batería. En esta situación podemos tomar la decisión de que queremos que la conexión entre las 2 baterías sea nuestra» gr Sonido «referencia. Esto resultaría en + 5v en un extremo y -5v en el otro extremo.

Esto es lo que estaba tratando de explicar:

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

Comentarios

• Gracias. Sin embargo, me pregunto: ¿Por qué los dispositivos » elegirían » para requerir -5 voltios en lugar de +5 voltios? Si tengo un dispositivo que ‘ funciona con una » normal » fuente de alimentación, ¿Por qué no ‘ t el fabricante solo requiere +5 voltios? (Algunas pantallas LC requieren voltaje negativo)
• Es ‘ específico del dispositivo. Lea cómo funcionan las pantallas LCD ‘ a nivel técnico y apuesto a que ‘ lo explicará.
• @michael, el contraste de la pantalla LCD proporciona la referencia para cada una de las celdas. Puede estar clasificado para 3.3V o 5V comunes para una fácil integración, pero las células pueden necesitar más de una gota para leerlas (las moléculas deben torcerse). A menudo, las pantallas LCD de 5 V pueden usar un contraste de 0 V, incluso sin una bomba de carga integrada (-ve).
• @MichaelStum: muchos controladores LCD (especialmente los que siguen el modelo del Hitachi 44780) requieren un suministro de 3.3V-5V para funcionar la lógica y 3.3V-12V para alimentar el vidrio. En tales situaciones, ‘ es generalmente más fácil tener un riel en común entre los dos suministros que tener cuatro rieles independientes. Hitachi consideró más conveniente que los dos suministros compartieran un carril positivo que uno negativo. Dado que la magnitud del voltaje de la unidad LCD puede ser mayor o menor que la magnitud del voltaje lógico …
• …el voltaje en el pin de suministro de LCD negativo puede estar por encima o por debajo del voltaje en el pin de suministro de lógica negativa. Tenga en cuenta que desde una perspectiva de diseño lógico, el suministro de lógica negativa es » tierra «, pero desde el punto de vista de la nomenclatura del cableado, designa la riel positivo como » ground » aclara el hecho de que los dos rieles negativos son independientes, y cualquiera de los dos puede ser más alto o más bajo que el otro.

Imagina que estás midiendo la altura de un automóvil. Podrías tomar una cinta métrica y medir la distancia desde el suelo hasta el techo del automóvil. «El techo de este automóvil está a 4 pies sobre el suelo».

También puede pararse en el techo del automóvil y colgar la misma cinta medir hasta el suelo. «El suelo está a 4 pies por debajo del techo de este automóvil».

El voltaje funciona de la misma manera. El signo negativo es solo una convención, de la misma manera que el automóvil tiene la la misma altura, independientemente de la forma en que lo midas. Voltea los cables del multímetro y el signo negativo desaparecerá.

Comentarios

• El terreno también es una convención. Puedes elegir cualquier punto en un circuito y etiquetarlo como tierra, pero elegimos puntos específicos fuera de lo convencional.
• @michaelStum, @pingswept, siempre me gusta recordarle a la gente que hay energía potencial desde la altura si tomas física. (mgh) es energía potencial, si elijo la atmósfera como mi referencia, de repente todos tenemos energía potencial negativa.
• Buenos puntos, los dos.
• Se hace referencia a la energía potencial gravitacional negativo poniéndolo en cero en el infinito. La energía potencial eléctrica es negativa entre dos cargas de signo opuesto y positiva entre cargas del mismo signo. Digamos que ‘ s una caída de potencial eléctrico de 5V a 3V. Una carga de prueba positiva q agregaría -2q a su energía potencial (volviéndose menos positiva), mientras que una carga de prueba negativa -q se aceleraría en la otra dirección (+ 2V, de 3V a 5V), pero también agregaría -2q a su potencial energía (cada vez más negativa). En ambos casos, la energía potencial disminuye.
• @eryksun: Si bien ‘ es cierto que la energía potencial se mide tomando cero en el infinito, si se piensa en términos de altura (un concepto más familiar, y el original anterior), uno podría reconocer que si bien se podría definir la altitud absoluta (distancia al centro de masa ‘ de la Tierra), está en la mayoría de los contextos son más útiles para definir la elevación relativa a algo que ‘ está un poco más cerca [p. ej. la » altura » natural del terreno]. Si por ejemplo una casa está construida en un área plana, se puede describir el piso del sótano con una elevación de -2 metros con respecto al terreno circundante.

El voltaje es una diferencia de potencial. Si conecto el terminal A de un dispositivo a un potencial de 30 voltios y el terminal B a un potencial de 20 voltios. El potencial de A a B es de 10 voltios, pero el potencial de B a A es de – 10 voltios.

Piense en un edificio alto. Para pasar del piso 30 al piso 20 se baja 10 pisos.

Oh, por qué no …

Decir que tiene un voltaje de + 5V en el punto A significa que el punto A es 5 voltios más positivo que su tierra elegida.

Decir que tiene un voltaje de -5V en el punto B significa que «tierra» es 5 voltios más positivo que el punto B.

El letrero solo le dice la polaridad del voltaje, con respecto al nodo de tierra.

La primera parte de esta pregunta ya ha sido respondida muy bien.

En cuanto a la segunda parte, podría tomar el terminal de suministro más bajo de la fuente de alimentación y llamarlo 0V, luego cualquier otro voltaje sería positivo. Sin embargo, eso sería muy inconveniente para muchos circuitos. Por ejemplo, las fuentes de alimentación comunes para un circuito de amplificador operacional son + 12V y -12V. Puede volver a etiquetar la salida de -12V como «tierra», entonces la tierra vieja sería + 12V y la vieja + 12V sería + 24V. Además, todas sus señales estarían referenciadas a + 12V y tendría que tenerlo en cuenta cada vez que mida cosas. Además, una gran parte de la potencia se usa entre la salida más alta y la media (de hecho, la carga en la salida superior originalmente vino de la salida media y quiere volver allí), lo mismo con la salida más baja. En general, es más fácil etiquetar la salida media como 0V (tierra) y trabajar con voltajes positivos y negativos.

Todo esto es ignorar los problemas de conexión a tierra. En la vida real, a menudo, la salida de tierra en el suministro está literalmente conectada a tierra, y pensar que toda la Tierra está a +12 V sería simplemente extraño.

Algunos OP-Amps, por ejemplo el veterano 741, requieren su suministro como dos voltajes, uno positivo y otro negativo con respecto al nivel de tierra o cero de la señal de entrada y salida. En este contexto es natural hablar de suministros + 15v y -15v (estos son los valores comúnmente cotizados para el 741)

Un voltaje alterno, como la fuente de alimentación de CA, oscila en positivo y negativo con respecto a la línea neutra, que está muy cerca del potencial de tierra, por lo que «neutral» se considera como voltaje cero.

El voltaje entre dos puntos físicos \ $ A \ $ y \ $ B \ $ se define como

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

donde \ $ \ vec {E} \ $ es el campo eléctrico en la ruta de la integración.

\ $ V_ {AB} \ $ se vuelve negativo o positivo (o simplemente cero ) de acuerdo con esta integración. Por ejemplo, si intercambias los puntos \ $ A \ $ y \ $ B \ $, el signo cambia.

Si, por ejemplo, su fuente de alimentación muestra tierra, 5v, -5v, entonces su terminal de tierra es positivo a -5v, obtiene 5v de tierra de esa manera. Si usa los terminales de 5v y -5v, entonces usará el -5v como tierra y obtendrá 10v del terminal de 5v.Si digamos que también había un terminal de 3v, obtendría 8v del terminal de 3v usando el – 5v como tierra. Pregunta simple, gente de respuesta simple. Probablemente sepa menos sobre esto que todos los que comentaron aquí.

Bueno, solo para tirar mis dos centavos, digamos que tiene un dispositivo sin conexión a tierra. Con +10 voltios, está esperando que la corriente provenga de la batería, a través del widget, y luego … ¿dónde? Son sólo 10 voltios, por lo que no es realmente posible formar un arco de aire a tierra, pero podría atravesar la carcasa y llegar a la mano del usuario, o la carga simplemente podría permanecer en el extremo más alejado del widget. Entonces ahora tiene +10 voltios en un lado y +8 voltios o algo en el otro, en relación con la tierra. Sin embargo, el wiget solo ve una diferencia de 2 voltios.

Con a + 5V y -5V, la corriente se introduce en el widget y se extrae del widget.

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• Me gusta su enfoque, pero si solo conecta un lado de un circuito a 10V y deja el otro flotando (ambos a tierra relativa) encontrará que todo el dispositivo debe medir 10 V, ya que lo acaba de cargar a 10 V, si solo pasó a 8 V en el lado de la tarifa, tiene una caída de 2 V y la corriente fluye. Esto solo sucedería si su dispositivo de medición lo estuviera cargando.

La energía no es generada por electrones errantes alrededor. De hecho, un electrón podría vagar por todo el lugar sin que se le aplique ningún voltaje. La energía no puede ser creada o destruída. Viene de algún lugar y va a algún lugar. Por ejemplo, cuando gira la manivela de un generador, en realidad no está generando energía; simplemente estás transfiriendo el poder que las plantas absorbieron del sol antes de que las comieras y digerieras. Debería comercializar un generador como «impulsado por fusión termonuclear».

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• La pregunta es » ¿Qué es el voltaje negativo? » Esta respuesta no responde a la pregunta.