Vad är negativ spänning?

Någon kan ha bättre ord för att förklara detta än jag, men det stora du måste komma ihåg är spänning är en potentiell skillnad. I de flesta fall är ”skillnad” -delen en skillnad mellan viss potential och markpotential. När någon säger -5v säger de att du är under marken.

Du måste också komma ihåg att spänningen är relativ. Så som jag nämnde tidigare hänvisar de flesta till ”jord”. Men vad är mark? Du kan säga att jord är jord, men vad sägs om du har en batteridriven enhet som inte har kontakt med marken. I den här situationen måste vi behandla någon godtycklig punkt som ”jord”. Vanligtvis den negativa terminalen på batteriet är vad vi anser från denna referens.

Tänk nu på att du har två batterier i serie. Om båda var 5 volt, skulle du säga att du skulle ha totalt 10 volt.

Men antagandet att du får 0 / + 10 baseras på ”jord” som den negativa terminalen på batteriet som inte rör det andra batteriet och sedan 10V som platsen för den positiva terminalen som inte är ”t rör vid det andra batteriet. I den här situationen kan vi fatta beslutet om att vi vill göra anslutningen mellan de två batterierna vår” gr ound ”referens. Detta skulle då leda till + 5v i ena änden och -5v i andra änden.

Här är vad jag försökte förklara:

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

Kommentarer

• Tack. Undrar bara: Varför skulle enheter ” välja ” för att kräva -5 Volt istället för +5 Volt? Om jag har en enhet som ’ drivs av en ” normal ” Strömförsörjning, varför skulle ’ inte tillverkaren bara kräva +5 volt? (Vissa LC-skärmar kräver negativ spänning)
• Det ’ är specifikt för enheten. Läs om hur LCD ’ fungerar på en teknisk nivå och jag slår vad om att ’ förklarar det.
• @michael, LCD-skärmkontrast ger referens för var och en av cellerna. Det kan klassas för vanliga 3,3 V eller 5 V för enkel integration, men cellerna kan behöva mer droppe för att kunna läsa dem (molekyler måste vridas). Ofta kan 5V LCD-skärmar använda 0V kontrast, även utan en integrerad (-ve) laddningspump.
• @MichaelStum: Många LCD-styrenheter (särskilt de som är mönstrade efter Hitachi 44780) kräver en 3,3V-5V-matning för att fungera logiken och 3.3V-12V för att driva glaset. I sådana situationer är det ’ i allmänhet lättare att ha en skena gemensamt mellan de två leveranserna än att ha fyra oberoende skenor. Hitachi tyckte att det var bekvämare att få de två leveranserna att dela en positiv järnväg än en negativ. Eftersom storleken på LCD-drivspänningen kan vara högre eller lägre än storleken på den logiska spänningen …
• …spänningen på den negativa LCD-matningsstiftet kan vara över eller under spänningen på den negativa logiska matningsstiftet. Observera att ur ett logiskt designperspektiv är den negativa logiska tillgången ” mark ”, men ur ledningsnomenklaturens synvinkel, betecknar positiv skena som ” mark ” klargör det faktum att de två negativa skenorna är oberoende, och antingen en kan vara högre eller lägre än annat.

Föreställ dig att du mäter höjden på en bil. Du kan ta ett måttband och mäta avståndet från marken till taket på bilen. ”Taket på den här bilen är 4 fot över marken.”

Du kan också stå på taket på bilen och dingla samma tejp. mäta ner till marken. ”Marken är 4 fot under taket på den här bilen.”

Spänningen fungerar på samma sätt. Det negativa tecknet är bara en konvention, på samma sätt som bilen har samma höjd, oavsett hur du mäter den. Vänd dina multimeterledningar och det negativa tecknet försvinner.

Kommentarer

• Marken är också bara en konvention. Du kan välja vilken punkt som helst i en krets och markera den jordad, men vi väljer specifika punkter utifrån konventionen.
• @michaelStum, @pingswept, jag vill alltid påminna folk om att det finns potentiell energi från höjd om du tar fysik. (mgh) är potentiell energi, om jag väljer atmosfären som min referens har vi alla plötsligt negativ potentiell energi.
• Bra poäng, ni båda.
• Gravitationell potentiell energi refereras till negativt genom att sätta det till noll vid oändligheten. Elektrisk potentialenergi är negativ mellan två laddningar med motsatt tecken och positiv mellan laddningar med samma tecken. Säg att ’ är ett elektriskt potentialfall från 5V till 3V. En positiv testladdning q skulle lägga till -2q till sin potentiella energi (bli mindre positiv), medan en negativ testladdning -q skulle accelerera i den andra riktningen (+ 2V, från 3V till 5V), men också lägga till -2q till sin potential energi (blir mer negativ). I båda fallen minskar potentiell energi.
• @eryksun: Medan det ’ är sant att potentiell energi mäts genom att ta noll vid oändlighet, om man tänker i termer av höjd (ett mer välbekant koncept och det ursprungliga ovan), kunde man inse att medan man kunde definiera absolut höjd (avstånd till jorden ’ s masscentrum), är det i de flesta sammanhang är mer användbara för att definiera höjd relativt något som ’ är lite närmare [t.ex. ” naturlig ” terrängens höjd]. Om t.ex. ett hus är byggt i ett plant område, man kan beskriva källarens golv som en höjd på -2 meter relativt den omgivande terrängen.

Spänning är en skillnad i potential. Om jag ansluter terminal A på en enhet till en potential på 30 volt och terminal B till en potentiell 20 volt. Potentialen från A till B är 10 volt, men potentialen från B till A är – 10 volt.

Tänk på det som en hög byggnad För att gå från våning 30 till våning 20 går du ner på 10 våningar.

åh varför inte ..

Att säga att du har en spänning på + 5V vid punkten A betyder att punkt A är 5 volt mer positiv än din valda jord.

Att säga att du har en spänning på -5V vid punkt B betyder att ”jord” är 5 volt mer positiv än punkt B.

Tecknet berättar bara spänningens polaritet i förhållande till jordnoden.

Den första delen av denna fråga har redan besvarats väldigt bra.

När det gäller den andra delen, kan du ta den lägsta försörjningsterminalen från strömförsörjningen och kalla det 0V, då varannan spänning skulle vara positiv. Det skulle dock vara mycket obekvämt för många kretsar. Till exempel är vanliga strömförsörjningar för en op-amp-krets + 12V och -12V. Du kan märka om -12V-utgången som ”jord”, då skulle den gamla marken vara + 12V och den gamla + 12V skulle vara + 24V. Dessutom skulle alla dina signaler refereras till + 12V och du måste ta hänsyn till det när du mäter saker. Dessutom används mycket av kraften mellan högsta och mellersta utgången (i själva verket kom laddningen i topputgången ursprungligen från mellanutgången och vill åka tillbaka dit), samma med den lägsta utgången. Sammantaget är det lättare att märka mittenutgången 0V (jord) och arbeta med positiva och negativa spänningar.

Allt detta ignorerar jordningsfrågor. I verkliga livet är markeffekten på utbudet bokstavligen jordad och att tänka på hela jorden som att vara vid + 12V skulle bara vara konstigt.

Vissa OP-förstärkare, till exempel veteranen 741, kräver matning som två spänningar, en positiv och den andra negativ med avseende på mark- eller nollnivån för signalinmatningen och utgången. I detta sammanhang är det naturligt att tala om att tillförseln är + 15v och -15v (dessa är de värden som vanligtvis citeras för 741)

En växelspänning, såsom växelströmsförsörjningen, svänger positivt och negativt med avseende på den neutrala linjen, som ligger mycket nära jordpotentialen, så ”neutral” betraktas som nollspänning.

Spänning mellan två fysiska punkter \ $ A \ $ och \ $ B \ $ definieras som

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

där \ $ \ vec {E} \ $ är elektriskt fält på integrationsvägen.

\ $ V_ {AB} \ $ blir negativ eller positiv (eller bara noll ) enligt denna integration. Om du till exempel byter poäng \ $ A \ $ och \ $ B \ $ ändras tecknet.

Om din strömförsörjning till exempel visar mark, 5v, -5v är din jordterminal positiv till -5v, du får 5v från marken på det sättet. Om du använder 5v- och -5v-terminalerna, kommer du att använda -5v som mark och du kommer att få 10v från 5v-terminalen. Om vi säger att det också fanns en 3v-terminal, skulle du få 8v från 3v-terminalen med – 5v som mark. Enkel fråga, enkelt svar människor. Jag vet förmodligen mindre om detta än alla andra som kommenterade här.

Tja, bara för att fånga in mina två cent, låt oss säga att du har en ojordad enhet. Med +10 volt förväntar du dig att strömmen kommer från batteriet, via widgeten och sedan … var? Det är bara 10 volt, så det går inte riktigt att buga genom luften till marken, men det kan gå igenom fodralet i användarens hand, eller så kan laddningen helt enkelt ligga kvar i widgetens yttersta ände. Så nu har du +10 volt på ena sidan och +8 volt eller något på den andra, relativt jord. Wiget ser dock bara en 2 volts skillnad.

Med a + 5V och -5V trycks strömmen in i widgeten och dras ut ur widgeten.

Kommentarer

• Jag gillar ditt tillvägagångssätt, men om du bara ansluter ena sidan av en krets till 10V och lämnar den andra flytande (båda relativa marken) du kommer att upptäcka att hela enheten ska mäta 10V, eftersom du precis har laddat den till 10V, om den bara gick till 8V på biljettpriset har du en 2V-droppe och strömmen flyter. Detta skulle bara hända om din mätanordning laddade den.

Kraft genereras inte av elektroner som vandrar runt omkring. Faktum är att en elektron kan vandra överallt utan någon spänning alls. Energi kan inte skapas eller förstöras. Det kommer från någonstans, och det går någonstans. Till exempel, när du vrider vevet på en generator, genererar du inte riktigt kraft; du överför bara den kraft som växter absorberade från solen innan du åt och smälte dem. Du bör marknadsföra en sådan generator som ”drivs av termonukleär fusion”.

Kommentarer

• Frågan är ” Vad är negativ spänning? ” Detta svar behandlar inte frågan.