Cos'è la tensione negativa?

Solo una domanda elettronica generale: cos'è la tensione negativa, come -5 Volt?

Secondo le mie conoscenze di base, l'energia viene generata da elettroni che vagano dal lato negativo a quello positivo della fonte di energia (assumendo qui la corrente continua). La tensione negativa quando gli elettroni vagano da + a -?

Perché alcuni dispositivi ne hanno persino bisogno, cosa c'è di così speciale?

Qualcuno potrebbe avere parole migliori per spiegarlo di me, ma la cosa importante che devi ricordare è che la tensione è una differenza potenziale. Nella maggior parte dei casi la parte "differenza" è una differenza tra potenziale potenziale e potenziale a terra. Quando qualcuno dice -5v, sta dicendo che sei sottoterra.

È inoltre necessario tenere presente che la tensione è relativa. Quindi, come ho detto prima, la maggior parte delle persone fa riferimento a "terra"; ma cos'è la terra? Puoi dire che la terra è la terra, ma che dire del caso in cui hai un dispositivo alimentato a batteria che non ha alcun contatto con la terra. In questa situazione, dobbiamo considerare un punto arbitrario come "terreno". Di solito il terminale negativo sulla batteria è ciò che consideriamo da questo riferimento.

Ora considera il caso in cui hai 2 batterie in serie. Se entrambi fossero 5 volt, allora diresti che avresti un totale di 10 volt.

Ma il presupposto che si ottiene 0 / + 10 si basa su "terra" come terminale negativo della batteria che non tocca l'altra batteria e quindi 10 V come posizione del terminale positivo che non tocca il altra batteria. In questa situazione, possiamo prendere la decisione che vogliamo che la connessione tra le 2 batterie sia il nostro riferimento "a terra". Ciò comporterebbe quindi + 5v da un lato e -5v dall'altro.

Ecco cosa stavo cercando di spiegare:

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

Immagina di misurare l'altezza di un'auto. Potresti prendere un metro a nastro e misurare la distanza da terra al tetto dell'auto. "Il tetto di questa macchina è a 4 piedi da terra."

Potresti anche stare sul tetto dell'auto e far pendere la stessa misura di nastro fino a terra. "Il terreno è 4 piedi sotto il tetto di questa macchina."

La tensione funziona allo stesso modo. Il segno negativo è solo una convenzione, allo stesso modo in cui l'auto ha la stessa altezza, indipendentemente dal modo in cui la si misura. Capovolgi i cavi del multimetro e il segno negativo scomparirà.

Oh, perchè no ..

Dire che hai una tensione di + 5 V nel punto A significa che il punto A è 5 volt più positivo della terra scelta.

Dire che hai una tensione di -5 V al punto B significa che 'terra' è 5 volt più positivo del punto B.

Il segno indica semplicemente la polarità della tensione, rispetto al nodo di terra.

La tensione è una differenza di potenziale. Se collego il terminale A di un dispositivo a un potenziale di 30 volt e il terminale B a un potenziale di 20 volt. Il potenziale da A a B è di 10 volt, ma il potenziale da B a A è di - 10 volt.

Pensalo un edificio alto Per passare dal piano 30 al piano 20 scendi di 10 piani.

La prima parte di questa domanda ha già ricevuto una risposta molto buona.

Per quanto riguarda la seconda parte, si potrebbeprendere il terminale di alimentazione più basso dall'alimentazione e chiamare 0 V, quindi ogni altra tensione sarebbe positiva. Tuttavia, ciò sarebbe molto scomodo per molti circuiti. Ad esempio, gli alimentatori comuni per un circuito operazionale sono + 12V e -12V. Potresti rietichettare l'uscita -12V come "terra", quindi la vecchia terra sarebbe + 12V e la vecchia + 12V sarebbe + 24V. Inoltre, tutti i tuoi segnali sarebbero riferiti a + 12V e dovresti tenerne conto ogni volta che misuri le cose. Inoltre, gran parte della potenza viene utilizzata tra l'uscita più alta e quella media (in effetti la carica nell'uscita superiore originariamente proveniva dall'uscita centrale e vuole tornare lì), lo stesso con l'uscita più bassa. Tutto sommato è più facile etichettare l'uscita media 0V (terra) e lavorare con tensioni positive e negative.

Tutto ciò sta ignorando i problemi di messa a terra. Nella vita reale spesso l'output al suolo sull'approvvigionamento è letteralmente a terra, e pensare a tutta la Terra come a + 12V sarebbe solo strano.

Alcuni amplificatori operazionali, ad esempio il veterano 741, richiedono la loro alimentazione come due tensioni, una positiva e l'altra negativa rispetto al livello di terra o zero del segnale in ingresso e in uscita. In questo contesto è naturale parlare delle forniture essendo + 15v e -15v (questi sono i valori comunemente citati per il 741)

Una tensione alternata, come l'alimentazione di rete CA, oscilla positivamente e negativamente rispetto alla linea neutra, che è molto vicina al potenziale di terra, quindi "neutro" è considerato a tensione zero.

$A$$B$

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

$\vec{E}$

$V_{AB}$$A$$B$

Se ad esempio l'alimentatore mostra terra, 5v, -5v, allora il terminale di terra è positivo a -5v, in questo modo si ottiene 5v da terra. Se usi i terminali 5v e -5v, allora userai il -5v come terra e otterrai 10v dal terminale 5v Se dicessi che c'era anche un terminale 3v, otterrai 8v dal terminale 3v usando il - 5v come terra. Domanda semplice, risposta semplice alle persone. Probabilmente ne so meno di tutti gli altri che hanno commentato qui.

Bene, solo per mettere i miei due centesimi, diciamo che hai un dispositivo senza messa a terra. Con +10 volt, ti aspetti che arrivi la corrente della batteria, tramite il widget, e poi ... dove? Sono solo 10 volt, quindi non è possibile effettuare l'arco attraverso l'aria a terra, ma potrebbe passare attraverso la custodia in mano all'utente o la carica potrebbe semplicemente rimanere all'estremità del widget. Quindi ora hai +10 volt da un lato e +8 volt o qualcosa dall'altro, rispetto al suolo. Il wiget vede però solo una differenza di 2 volt.

Con aa + 5V e -5V la corrente viene sia spinta nel widget che estratta dal widget.

La potenza non viene generata dagli elettroni che vagano intorno. In effetti, un elettrone potrebbe vagare dappertutto senza alcuna tensione applicata. L'energia non può essere creata o distrutta. Viene da qualche parte e va da qualche parte. Ad esempio, quando si gira la manovella di un generatore, non si sta realmente generando energia; stai semplicemente trasferendo il potere che le piante hanno assorbito dal sole prima di mangiarle e di digerirle. Dovresti commercializzare un generatore come "alimentato dalla fusione termonucleare".