¿Qué es el voltaje negativo?

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

También debe tener en cuenta que el voltaje es relativo. Entonces, como mencioné antes, la mayoría de la gente se refiere a "suelo"; pero que es terreno Puede decir que tierra es tierra tierra, pero ¿qué pasa con el caso cuando tiene un dispositivo alimentado por batería que no tiene contacto a tierra? En esta situación tenemos que tratar algún punto arbitrario como "terreno". Por lo general, el terminal negativo de la batería es lo que consideramos de esta referencia.

Ahora considere el caso de que tiene 2 baterías en serie. Si ambos 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 está tocando la otra batería y luego 10 V como la ubicación del terminal positivo que no está t tocando la otra batería. En esta situación, podemos tomar la decisión de que queremos que la conexión entre las 2 baterías sea nuestra referencia "a tierra". Esto daría como resultado + 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

Imagina que estás midiendo la altura de un automóvil. Podría 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 puedes pararte en el techo del auto y colgar la misma cinta métrica en el piso. "El suelo está a 4 pies debajo del techo de este auto".

El voltaje funciona de la misma manera. El signo negativo es solo una convención, de la misma manera que el automóvil tiene la misma altura, independientemente de la forma en que se mida. Dale la vuelta al multímetro y el signo negativo desaparecerá.

oh, por qué no ...

Decir que tienes un voltaje de + 5V en el punto A significa que el punto A es 5 voltios más positivo que tu 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.

La señal solo le indica la polaridad de la tensión, con respecto al nodo de tierra.

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.

Piensa que es un edificio alto. Para pasar del piso 30 al piso 20, debes bajar 10 pisos.

La primera parte de esta pregunta ya se ha respondido muy bien.

En cuanto a la segunda parte, podría tomar el terminal de suministro más bajo de la fuente de alimentación y llamar a ese 0V, entonces cualquier otra tensión sería positiva. 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. Podría volver a etiquetar la salida de -12 V como "tierra", entonces la tierra antigua sería de + 12 V y la antigua de 12 V sería de + 24 V. Además, todas sus señales serían referenciadas a + 12V y tendría que tener eso en cuenta cada vez que mida las cosas. Además, gran parte de la potencia se usa entre la salida más alta y la media (en efecto, la carga en la salida superior originalmente vino de la salida media y quiere volver allí), igual con la salida más baja. En general, es más fácil etiquetar la salida media 0V (tierra) y trabajar con voltajes positivos y negativos.

Todo esto está ignorando los problemas de conexión a tierra. En la vida real, a menudo, la salida a tierra del suministro está literalmente conectada a tierra, y pensar que toda la Tierra está en + 12V sería 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 entrada y salida de la señal. En este contexto, es natural hablar de los suministros que son + 15v y -15v (estos son los valores comúnmente citados para el 741)

Una tensión alterna, como la alimentación de red a.c, oscila positiva y negativamente con respecto a la línea neutra, que está muy cerca del potencial de tierra, por lo que "neutro" se considera como tensión 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 la tierra de esa manera. Si usa los terminales 5v y -5v, entonces usará el -5v como conexión a tierra y obtendrá 10v del terminal 5v. Si dice que también había un terminal 3v, obtendría 8v del terminal 3v utilizando la - 5v como suelo. Pregunta simple, simple respuesta gente. Probablemente sé menos sobre esto que todos los que comentaron aquí.

Bueno, solo para tirar mis dos centavos, digamos que tienes un dispositivo sin conexión a tierra. Con +10 voltios, espera que la corriente venga de la batería, a través del widget, y luego ... ¿dónde? Es solo de 10 voltios, por lo que no es realmente posible hacer un arco del aire al suelo, pero podría pasar el estuche a la mano del usuario, o la carga podría simplemente quedarse en el extremo más alejado del widget. Así que ahora tienes +10 voltios en un lado y +8 voltios o algo en el otro, en relación con el suelo. Sin embargo, el wiget solo ve una diferencia de 2 voltios.

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

La energía no es generada por electrones que vagan alrededor. De hecho, un electrón podría vagar por todo el lugar sin ningún voltaje aplicado. La energía no puede ser creada o destruída. Viene de algún lugar, y va a algún lugar. Por ejemplo, cuando enciendes la manivela de un generador, realmente no estás generando energía; simplemente estás transfiriendo el poder que las plantas absorben del sol antes de comerlas y digerirlas. Debería comercializar dicho generador como "alimentado por fusión termonuclear".