Ce este tensiunea negativă?

Este posibil ca cineva să aibă cuvinte mai bune pentru a explica acest lucru decât mine, dar marele lucru pe care trebuie să-l amintiți este că tensiunea este o diferență de potențial. În majoritatea cazurilor, partea „diferență” este o diferență între un potențial și un potențial terestru. Când cineva spune -5v, „spune că ești sub pământ.

De asemenea, trebuie să reții că tensiunea este relativă. Deci, așa cum am menționat anterior, majoritatea oamenilor se referă la„ pământ ”; dar Ce este masă? Puteți spune că masă este împământare, dar ce se întâmplă atunci când aveți un dispozitiv alimentat cu baterii care nu are contact cu masa. În această situație trebuie să tratăm un punct arbitrar ca „masă”. De obicei, terminalul negativ pe baterie este ceea ce considerăm din această referință.

Acum, luați în considerare cazul în care aveți 2 baterii în serie. Dacă ambele ar fi de 5 volți, atunci ați spune că ați avea 10 volți în total.

Dar presupunerea că obțineți 0 / + 10 se bazează pe „masă” ca fiind terminalul negativ al bateriei care nu atinge cealaltă baterie și apoi 10V ca fiind locația terminalului pozitiv care nu este „nu atingem cealaltă baterie. În această situație putem lua decizia că dorim ca conexiunea dintre cele 2 baterii să fie„ gr ound „referință. Acest lucru ar duce apoi la + 5v la un capăt și -5v la celălalt capăt.

Iată ce încercam să explic:

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

Comentarii

• Mulțumesc. Totuși, mă întreb: De ce dispozitivele ” ar alege ” pentru a necesita -5 volți în loc de +5 volți? Dacă am un dispozitiv care ‘ este alimentat de un ” normal ” sursă de alimentare, de ce ‘ nu ar necesita producătorul doar +5 Volți? (Unele ecrane LC necesită tensiune negativă)
• Este ‘ specific dispozitivului. Citiți cum funcționează LCD-urile ‘ la nivel tehnic și pun pariu că ‘ o va explica.
• @michael, contrastul ecranului LCD oferă referința pentru fiecare dintre celule. Poate fi evaluat pentru 3,3 V sau 5 V obișnuit pentru o integrare ușoară, dar celulele pot avea nevoie de mai mult de o picătură pentru a le citi (moleculele trebuie răsucite). Adesea LCD-urile de 5V pot folosi contrast 0V, chiar și fără o pompă de încărcare integrată (-ve).
• @MichaelStum: Multe controlere LCD (în special cele modelate după Hitachi 44780) necesită o sursă de alimentare de 3,3V-5V pentru a funcționa logica și 3.3V-12V pentru alimentarea sticlei. În astfel de situații, este ‘ în general mai ușor să aveți o șină în comun între cele două aprovizionări decât să aveți patru șine independente. Hitachi a considerat că este mai convenabil ca cele două consumabile să aibă o șină pozitivă decât una negativă. Deoarece magnitudinea tensiunii unității LCD poate fi mai mare sau mai mică decât magnitudinea tensiunii logice …
• …tensiunea pinului negativ de alimentare LCD poate fi peste sau sub tensiunea pinului negativ de alimentare logică. Rețineți că, dintr-o perspectivă de proiectare logică, sursa logică negativă este ” sol „, dar din punctul de vedere al nomenclaturii cablurilor, desemnând șina pozitivă ca ” sol ” clarifică faptul că cele două șine negative sunt independente și una poate fi mai mare sau mai mică decât altele.

Imaginați-vă că măsurați înălțimea unei mașini. Ați putea lua o bandă măsurătoare și măsurați distanța de la sol la acoperișul mașinii. „Acoperișul acestei mașini este la 4 picioare deasupra solului.”

De asemenea, ați putea sta pe acoperișul mașinii și să atârnați aceeași bandă măsurați până la pământ. „Pământul este la 4 picioare sub acoperișul acestei mașini.”

Tensiunea funcționează la fel. Semnul negativ este doar o convenție, în același mod în care mașina are aceeași înălțime, indiferent de modul în care îl măsurați. Răsuciți cablurile multimetrului și semnul negativ va dispărea.

Comentarii

• Terenul este și el o convenție. Puteți alege orice punct dintr-un circuit și îl puteți eticheta la sol, dar alegem puncte specifice din convenție.
• @michaelStum, @pingswept, îmi place întotdeauna să le reamintesc oamenilor că există energie potențială din înălțime dacă tu iei fizica. (mgh) este energie potențială, dacă aleg atmosfera ca referință, avem cu toții brusc energie potențială negativă.
• Puncte bune, amândoi.
• Se face referire la energia potențială gravitațională. negativ prin setarea la zero la infinit. Energia potențială electrică este negativă între două sarcini cu semn opus și pozitivă între sarcini cu același semn. Spuneți că ‘ este o scădere a potențialului electric de la 5V la 3V. O sarcină de test pozitivă q ar adăuga -2q la energia sa potențială (devenind mai puțin pozitivă), în timp ce o sarcină de testare negativă -q ar accelera în cealaltă direcție (+ 2V, de la 3V la 5V), dar adăugând și -2q la potențialul său energie (devenind mai negativă). În ambele cazuri energia potențială scade.
• @eryksun: Deși este ‘ adevărat că energia potențială este măsurată luând zero la infinit, dacă se gândește în termeni de înălțime (un concept mai familiar și cel original de mai sus), s-ar putea recunoaște că, deși s-ar putea defini altitudinea absolută (distanța până la Pământ ‘ s centrul de masă), se află în cele mai multe contexte sunt mai utile pentru a defini cota relativ la ceva care ‘ este puțin mai aproape [de ex. ” înălțimea ” naturală a terenului]. Dacă de ex. o casă este construită într-o zonă plană, se poate descrie podeaua subsolului ca având o altitudine de -2 metri față de terenul înconjurător.

Tensiunea este o diferență de potențial. Dacă conectez terminalul A al unui dispozitiv la potențialul de 30 de volți și terminalul B la un potențial de 20 de volți. Potențialul de la A la B este de 10 volți, dar potențialul de la B la A este – 10 volți.

Gândește-te la o clădire înaltă Pentru a trece de la etajul 30 la etajul 20 coborâți cu 10 etaje.

oh de ce nu ..

Pentru a spune că aveți o tensiune de + 5V la punctul respectiv A înseamnă că punctul A este cu 5 volți mai pozitiv decât masa aleasă.

A spune că aveți o tensiune de -5V în punctul B înseamnă că „masă” este cu 5 volți mai pozitivă decât punctul B.

Semnul vă arată doar polaritatea tensiunii, în raport cu nodul de masă.

Prima parte a acestei întrebări a primit deja un răspuns foarte bun.

În ceea ce privește cea de-a doua parte, puteți putea lua cel mai mic terminal de alimentare de la sursa de alimentare și puteți apela acel 0V, apoi orice altă tensiune ar fi pozitivă. Cu toate acestea, acest lucru ar fi foarte incomod pentru multe circuite. De exemplu, sursele de alimentare obișnuite pentru un circuit op-amp sunt + 12V și -12V. Puteți reeticheta ieșirea de -12V ca „masă”, apoi solul vechi ar fi + 12V și vechiul + 12V ar fi + 24V. De asemenea, toate semnalele dvs. ar fi trimise la + 12V și ar trebui să țineți cont de acestea de fiecare dată când măsurați lucrurile. De asemenea, o mare parte a puterii este utilizată între ieșirea cea mai mare și cea medie (de fapt, încărcarea din ieșirea de sus a venit inițial de la ieșirea din mijloc și vrea să se întoarcă acolo), la fel cu cea mai mică ieșire. În general, este mai ușor să etichetați ieșirea de mijloc 0V (masă) și să lucrați cu tensiuni pozitive și negative.

Toate acestea ignoră problemele legate de împământare. În viața reală, deseori ieșirea la sol a sursei este literalmente împământată și gândirea întregului Pământ ca fiind la + 12V ar fi ciudat.

Unele amplificatoare OP, de exemplu veteranul 741, necesită alimentarea lor ca două tensiuni, una pozitivă și cealaltă negativ în raport cu solul sau nivelul zero al semnalului de intrare și ieșire. În acest context este firesc să vorbim despre sursele de alimentare + 15v și -15v (acestea sunt valorile citate în mod obișnuit pentru 741)

O tensiune alternativă, cum ar fi rețeaua de curent alternativ, oscilează pozitiv și negativ în raport cu linia neutră, care este foarte aproape de potențialul de pământ, astfel încât „neutru” este considerat ca fiind la tensiune zero.

Tensiunea dintre două puncte fizice \ $ A \ $ și \ $ B \ $ este definită ca

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

unde \ $ \ vec {E} \ $ este câmpul electric pe calea integrării.

\ $ V_ {AB} \ $ devine negativ sau pozitiv (sau doar zero) ) conform acestei integrări. De exemplu, dacă schimbați punctele \ $ A \ $ și \ $ B \ $, semnul se modifică.

Dacă, de exemplu, sursa dvs. de alimentare arată masă, 5v, -5v, atunci terminalul de masă este pozitiv la -5v, veți obține 5v de la sol în acest fel. Dacă utilizați terminalele 5v și -5v, atunci veți folosi -5v ca sol și veți primi 10v de la terminalul 5v Dacă spuneți că a existat și un terminal 3v, ați obține 8v de la terminalul 3v folosind – 5v ca sol. Întrebare simplă, oameni simpli cu răspuns. Probabil știu mai puțin despre asta decât toți ceilalți care au comentat aici.

Ei bine, doar pentru a-mi arunca doi cenți să spunem că aveți un dispozitiv nefondat. Cu +10 volți, vă așteptați să vină curentul bateriei, prin widget, și apoi … unde? Are doar 10 volți, deci arcuirea prin aer către sol nu este cu adevărat posibilă, dar ar putea trece prin carcasă în mâna utilizatorului sau taxa ar putea rămâne pur și simplu la capătul cel mai îndepărtat al widgetului. Deci, acum aveți +10 volți pe o parte și +8 volți sau ceva pe cealaltă, relativ la sol. Wiget vede însă o diferență de doar 2 volți.

Cu un + 5V și un -5V, curentul este ambele împins în widget și extras din widget.

Comentarii

• Îmi place abordarea dvs., dar dacă conectați doar o parte a circuitului la 10V și lăsați cealaltă plutitoare (ambele la sol relativ) veți găsi că întregul dispozitiv ar trebui să măsoare 10V, deoarece tocmai l-ați încărcat la 10V, dacă a trecut doar la 8V din partea tarifului, aveți o scădere de 2V și curentul curge. Acest lucru s-ar întâmpla numai dacă dispozitivul dvs. de măsurare îl încărca.

Puterea nu este generată de rătăcirea electronilor în jurul. De fapt, un electron ar putea rătăci peste tot, fără tensiune deloc aplicată. Energia nu poate fi creată sau distrusă. Vine de undeva și merge undeva. De exemplu, când întoarceți manivela unui generator, nu generați cu adevărat energie; pur și simplu transferați puterea pe care plantele o absorbeau de la soare înainte să le mâncați și să le digerați. Ar trebui să comercializați un astfel de generator ca „alimentat prin fuziune termonucleară”.

Comentarii

• Întrebarea este ” Ce este tensiunea negativă? ” Acest răspuns nu abordează întrebarea.