¿Qué es el voltaje negativo?

Solo una pregunta electrónica general: ¿Qué es el voltaje negativo, como -5 voltios?

Desde mi conocimiento básico, la energía es generada por electrones que se desplazan desde el lado negativo hacia el lado positivo de la fuente de energía (suponiendo aquí la potencia de CC). ¿Es el voltaje negativo cuando los electrones vagan de + a -?

¿Por qué algunos dispositivos lo necesitan? ¿Qué tiene de especial?

Alguien puede tener mejores palabras para explicar esto que yo, pero lo más importante que debe 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 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 hace referencia al "terreno"; ¿Pero qué es tierra? Puede decir que la tierra es tierra, pero ¿qué pasa con el caso cuando tiene un dispositivo alimentado por batería que no tiene contacto con la 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 tenga 2 baterías en serie. Si ambos fueran 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 toca la otra batería y luego 10 V como la ubicación del terminal positivo que no toca el Otra batería. En esta situación, podemos tomar la decisión de que queremos que la conexión entre las 2 baterías sea nuestra referencia "terrestre". 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 auto. Puede tomar una cinta métrica y medir la distancia desde el suelo hasta el techo del automóvil. "El techo de este auto está a 4 pies del suelo".

También puede pararse en el techo del automóvil y colgar la misma cinta métrica hasta el suelo. "El suelo está a 4 pies debajo del techo de este automóvil".

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 lo mida. Voltee los cables del multímetro y el signo negativo desaparecerá.

oh porque no ..

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

El letrero solo te dice la polaridad del voltaje, 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.

Piense en ello como un edificio alto. Para ir del piso 30 al piso 20, baja 10 pisos.

La primera parte de esta pregunta ya ha sido respondida muy bien.

En cuanto a la segunda parte, podríastome el terminal de suministro más bajo de la fuente de alimentación y llame a ese 0V, luego cualquier otro voltaje sería positivo. 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. Puede volver a etiquetar la salida de -12 V como "tierra", luego la tierra anterior sería + 12V y la antigua + 12V sería + 24V. Además, todas sus señales se referenciarán a + 12V y deberá tener eso en cuenta cada vez que mida cosas. Además, una gran parte de la potencia se usa entre la salida más alta y la media (en efecto, la carga en la salida superior vino originalmente de la salida media y quiere volver allí), lo mismo 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 a +12 V sería simplemente extraño.

Algunos amplificadores operacionales, 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 señal. En este contexto, es natural hablar de los suministros siendo + 15v y -15v (estos son los valores comúnmente citados para el 741)

Un voltaje alterno, como la fuente de alimentación de CA, oscila en positivo y negativo con respecto a la línea neutral, que está muy cerca del potencial de tierra, por lo que se considera que el "neutro" está en voltaje cero.

$A$$B$

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

$\vec{E}$

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

Si, por ejemplo, su fuente de alimentación muestra tierra, 5v, -5v, entonces su terminal de tierra es positiva a -5v, obtendrá 5v de la tierra de esa manera. Si usa los terminales 5v y -5v, entonces usará el -5v como tierra y obtendrá 10v del terminal 5v. 5v como tierra. Pregunta simple, respuesta simple personas. Probablemente sé menos sobre esto que todos los que comentaron aquí.

Bueno, solo para arrojar mis dos centavos, digamos que tienes un dispositivo sin conexión a tierra. Con +10 voltios, esperas que salga la corriente de la batería, a través del widget, y luego ... ¿dónde? Son solo 10 voltios, por lo que no es posible hacer un arco a través del aire hacia el suelo, pero podría pasar a través del estuche a la mano del usuario, o la carga podría simplemente permanecer en el otro extremo del widget. Entonces ahora tiene +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 aa + 5V y -5V, la corriente se introduce en el widget y se extrae del widget.

La energía no es generada por electrones deambulando. 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 otro lado. Por ejemplo, cuando gira la manivela de un generador, en realidad no está generando energía; simplemente estás transfiriendo el poder que las plantas absorbieron del sol antes de comerlas y digerirlas. Debe comercializar un generador como "alimentado por fusión termonuclear".