Aiutami a capire la relazione tra positivo, negativo, neutro e terra in CA e CC


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Questa domanda nasce da notazioni su schemi e informazioni apparentemente contrastanti che sto vedendo. Sospetto di vedere un vernacolo diverso per gli stessi concetti, ma sono in un posto dove nessuno mi ha mai detto che un "ascensore" è un "ascensore". Poi di nuovo, potrei avere il concetto completamente fuori, e ho bisogno di essere istruito in modo da non far saltare in aria il mio laboratorio. :)

Con DC: le batterie hanno terminali +/-. La maggior parte degli schemi che vedo mostrano il circuito con tensione e terra. Ho sentito che la maggior parte degli schemi non traccia il percorso di ritorno al terminale negativo perché è compreso e non ha bisogno di ingombrare tutto. Ho anche sentito che su un circuito DC, la terra è SINONIMA con il terminale negativo. Su schemi, ho visto V-in e terra, ho anche visto V-in, terra e una traccia separata che si collega al terminale negativo.

Quindi, ci spostiamo su AC. C'è un filo caldo (positivo), un filo neutro e terra. Suppongo ~ che in un circuito CA, il positivo sia correlato a positivo, da neutro a negativo e da terra a terra. I trasformatori correlano il +/- quando si cambia CC.

Quali sono i fatti e quali sono i miti? Come posso sapere se devo collegare a terra qualcosa rispetto a "terra" al terminale negativo? Quando devo collegare a terra lo chassis del mio dispositivo? Esistono convenzioni standard in uno schema che indicherebbero la terra MESSA A TERRA rispetto alla terra di ritorno alla fonte? O è qualcosa che conosci per esperienza e per fare un'analisi del circuito? È generalmente sicuro supporre che io possa collegare la terra al negativo? O ci sono casi in cui sarebbe una cosa molto brutta e come posso identificarli?

Sto solo cercando di avvolgere la mia testa attorno a + / - / terra in AC vs. DC, e come viene utilizzata quella tensione ...


Ottima domanda Ed è terrificante quante persone rispondono con risposte sbagliate o contrastanti in generale su questo argomento.
HörmannHH,

Risposte:


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Terra significa tutto ciò che è attaccato a questo simbolo nello schema:

simbolo per terra

Tutto ciò che tocca questo simbolo nello schema è in realtà collegato a tutto ciò che tocca il simbolo. Dal momento che molte cose si collegano ad esso, questo semplifica la lettura dello schema.

Di solito il lato negativo di una batteria è collegato a quello. Ma ci sono molti circuiti che funzionano in modo diverso. Alcuni circuiti richiedono una tensione negativa, quindi il lato positivo di una batteria sarebbe "terra". Alcuni circuiti richiedono tensioni positive e negative, nel qual caso potrebbero esserci due batterie, una con il lato negativo collegato a terra e l'altra con il lato positivo collegato a terra.

10KΩ di tensione da un lato della batteria è di 3 V (perché è una batteria da 3 V). La differenza di tensione tra un lato di un resistore (uno dei tre) e l'altro lato dello stesso resistore è di 1 V, poiché i 3 V della batteria sono divisi tra 3 resistori di uguale valore.

Poiché le tensioni sono relative, la terra esiste come una sorta di presunta tensione di riferimento. Se diciamo che un input è "5 volt", intendiamo "la differenza tra input e ground è di cinque volt".

Nel contesto di AC, le cose non sono davvero diverse, tranne per il fatto che la tradizione ha fatto un buon lavoro nel rendere lo stesso termine "terreno" significa molte cose. Potrebbe comunque significare qualunque cosa sia attaccata a quel simbolo, o potrebbe significare quel terzo connettore sul muro. Ne parleremo più avanti.

Per quanto riguarda il circuito, live e neutro non sono diversi. Scegli uno dei due e l'altro oscilla tra una tensione più alta e più bassa, relativamente. Se tutto ciò che hai sono quei due fili per riferimento, sono indistinguibili.

La differenza è più importante se si considera la sicurezza. Le cose intorno a te hanno un particolare potenziale elettromotore (tensione). La corrente scorre quando c'è una differenza nel potenziale. Il neutra linea CA dovrebbe essere circa lo stesso potenziale come la maggior parte delle cose intorno a voi, quindi in teoria, se si tocca, e anche la Terra, non si ottiene scioccato, perché non v'è alcuna differenza di tensione. Se tocchi il filo sotto tensione, rimani scioccato, perché c'è una differenza nel potenziale.

Tuttavia, ho detto che il neutro dovrebbe avere circa lo stesso potenziale della Terra, e poiché probabilmente stai toccando la Terra, tu. Ma non mi fiderei della tua vita. Potrebbe esserci un trasformatore difettoso sul palo vicino a casa tua. Potrebbe esserci un fulmine nelle vicinanze. La casa sarebbe stata cablata all'indietro. Oppure, come ho già detto, il circuito funzionerà anche se i fili sono invertiti, potrebbe essere inserito all'indietro. Negli Stati Uniti, uno dei poli è un po 'più grasso per impedirlo, ma non si sa mai. Ecco perché c'è il terzo connettore, chiamato terra o terra . Questo dovrebbe andare a una grande bacchetta di rame vicino a casa tua bloccata sulla Terra, in questo modo:

barra di messa a terra

Altrimenti non si collega a nient'altro. Ci sono alcune volte che questo è importante per la sicurezza, altre volte per altri motivi. Il punto è che non ha nulla a che fare con l'energia elettrica fornita a casa tua.

Come posso sapere se devo collegare a terra qualcosa rispetto a "terra" al terminale negativo? Quando devo collegare a terra lo chassis del mio dispositivo?

Se stiamo parlando di un dispositivo che si collega al muro, lascia queste domande a qualcun altro. Ogni paese ha norme di sicurezza e queste norme esistono per una buona ragione. Acquista un alimentatore CC che si occupi di tutto ciò per te e connettiti alla sua uscita e nient'altro. Non collegare alla Terra tramite il terzo pin sul muro, altrimenti si potrebbero eludere le funzioni di sicurezza dell'alimentatore.

Se ti stai chiedendo se il simbolo "terra" sul tuo schema elettrico debba essere collegato anche alla scatola in cui si trova il tuo progetto, beh, dipende. Forse vuoi farlo per la schermatura RF. O forse no, perché non vuoi che un altro dispositivo con una diversa idea di "terra" lo tocchi, il che potrebbe causare rumore nel circuito o sciogliere qualcosa. In molti circuiti, non importa affatto.


Spiegazione eccezionale. Le tensioni RELATIVE hanno molto senso. Il mio circuito ha un alimentatore da verruca a parete, quindi ho già lasciato preoccupare qualcun altro. Quando arrivo al mio dispositivo, è il + 9VDC richiesto dal mio circuito. . Ho un + tip, -ring e una scheda di massa del telaio sul jack di alimentazione. In questo caso, non c'è menzione di una massa del telaio nello schema, infatti V-in è una singola traccia dalla punta. In questo momento, ho tutti i miei circuiti di potenza in esecuzione sul ring. Ma cosa devo fare con il telaio a terra? Ignoralo? Collegalo all'anello? Lo hai collegato al telaio? Non è stato specificato nulla ...
dwwilson66,

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@ dwwilson66 Non sono sicuro di cosa intendi per "scheda di massa del telaio sul jack di alimentazione". Questo probabilmente merita un'altra domanda, con una foto e collegamenti al foglio dati per l'alimentatore che si sta utilizzando.
Phil Frost,


"Per quanto riguarda il circuito, live e neutro non sono diversi. Scegli uno dei due e l'altro oscilla tra una tensione più alta e più bassa, relativamente. Se tutto ciò che hai sono quei due fili per riferimento, sono indistinguibili." Diciamo che ho un grande blocco di rame con una notevole capacità e lo collego al neutro attraverso un amperometro. Posso solo immaginare che non scorrerà corrente. Ma se facessi lo stesso per vivere, penso che otterrei una corrente in direzioni alternate 60 volte al secondo mentre il blocco si carica e scarica. Questa sembra una differenza fondamentale tra loro.
markasoftware

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@markasoftware Stai descrivendo due circuiti topologicamente diversi, perché hai incluso la Terra come parte del circuito. Ovviamente sono diversi: non sono lo stesso circuito. La maggior parte dei circuiti non è modellata per includere la Terra, perché (tranne le considerazioni sulla sicurezza) non è rilevante per il funzionamento del dispositivo.
Phil Frost,

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simbologia

Questi simboli sono usati negli Stati Uniti (almeno).

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Classi di elettrodomestici

http://en.wikipedia.org/wiki/Appliance_classes

Diagrammi di isolamento

Gli schemi di isolamento sono schemi a blocchi che mostrano le caratteristiche di isolamento, quali: trasformatori, accoppiatori ottici, connessioni di rete, condensatori di sicurezza.

Esempio di diagramma di isolamento ben dettagliato
inserisci qui la descrizione dell'immagine

Esempio di diagramma di isolamento grezzo
inserisci qui la descrizione dell'immagine


Questo aiuta. Mi sono sempre chiesto se i due diversi simboli di terra fossero lo stesso concetto o meno. Sono contento di vedere la differenziazione tra terra del circuito e terra. La massa del segnale sarebbe equivalente a una massa del telaio? e cosa?
dwwilson66,

Hai i simboli "terra di terra" e "terra di potenza" confusi.
Trevor Hickey,

@Trevor Non penso di averli confusi (anche se se fornisci un riferimento riconsidererò).
Nick Alexeev

@NickAlexeev Stavo guardando questo video: youtu.be/eGeFVIJ2u0w?t=3m2s Se cerchi Google image image "terra simbolo" vedrai un consenso anche su questo. Pari = terra a terra secondo il consorzio Unicode.
Trevor Hickey,

-2

con riferimento alla corrente alternata. A quanto ho capito per metà ciclo, il live è positivo per neutro e per metà ciclo il neutro è positivo per vivere. Quindi, sicuramente otterrai lo stesso shock toccando neutro e terra come faresti con la vita e la terra. In altre parole ac non rettificato non ha una polarità e può essere collegato in entrambi i modi.


No, il neutro non è mai più di qualche volt diverso dal suolo in condizioni normali. Quando "il neutro è positivo per vivere", significa che il vivere è in realtà negativo sia rispetto al neutro che al suolo.
Dave Tweed
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