नकारात्मक वोल्टेज क्या है?

Question

बस एक सामान्य इलेक्ट्रॉनिक्स प्रश्न: नकारात्मक वोल्टेज क्या है, जैसे -5 वोल्ट?

मेरे बुनियादी ज्ञान से, बिजली उत्पन्न होती है, जो विद्युत स्रोत के माइनस से प्लस साइड तक भटकती है (डीसी पावर मानकर)। क्या नकारात्मक वोल्टेज जब इलेक्ट्रॉन + से - तक भटकता है?

कुछ उपकरणों को भी इसकी आवश्यकता क्यों है, इसके बारे में क्या खास है?

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आप एक तरह से लागू गणित के रूप में इलेक्ट्रॉनिक्स के बारे में सोचना बेहतर करेंगे, और इलेक्ट्रॉनों के बारे में पूरी तरह से भूल जाएंगे।

— अंक

हाँ, इलेक्ट्रॉनों के बारे में मत सोचो। अभियंता इसके बजाय पारंपरिक धारा का उपयोग करते हैं ("सिर्फ एक सम्मेलन"), क्योंकि चार्ज एक ही समय में दोनों दिशाओं में प्रवाह कर सकते हैं। amasci.com/amateur/elecdir.html और बिजली इलेक्ट्रॉनों द्वारा "उत्पन्न" नहीं की जाती है। ऊर्जा को विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों में ले जाया जाता है। amasci.com/elect/poynt/poynt.html

— एंडोलिथ

xkcd.com/567

— एक CVn

क्या इलेक्ट्रान्स भटकते हैं, या वे छेद जो वे भटकना चाहते हैं? विद्युत दर्शन एसई साइट के लिए एक प्रश्न हो सकता है?

Answer 1

किसी को मुझसे बेहतर समझाने के लिए बेहतर शब्द हो सकते हैं, लेकिन आपको जो बड़ी बात याद रखनी है, वह है वोल्टेज एक संभावित अंतर। ज्यादातर मामलों में "अंतर" भाग कुछ संभावित और जमीनी क्षमता के बीच का अंतर है। जब कोई व्यक्ति -5 वी कहता है, तो वे कह रहे हैं कि आप जमीन से नीचे हैं।

आपको यह भी ध्यान रखना होगा कि वोल्टेज सापेक्ष है। तो जैसा मैंने पहले उल्लेख किया है, अधिकांश लोग "ग्राउंड" का संदर्भ देते हैं; लेकिन जमीन क्या है? आप कह सकते हैं कि ग्राउंड धरती का मैदान है, लेकिन उस मामले के बारे में क्या है जब आपके पास बैटरी से चलने वाला उपकरण है, जिसका जमीन से कोई संपर्क नहीं है। इस स्थिति में हमें कुछ मनमाने बिंदु को "ग्राउंड" मानना ​​होगा। आमतौर पर बैटरी पर नकारात्मक टर्मिनल वह है जिसे हम इस संदर्भ से मानते हैं।

अब इस मामले पर विचार करें कि आपके पास श्रृंखला में 2 बैटरी हैं। यदि दोनों 5 वोल्ट थे, तो आप कहेंगे कि आपके पास कुल 10 वोल्ट होंगे।

लेकिन यह धारणा कि आप 0 / + 10 प्राप्त करते हैं, "ग्राउंड" पर आधारित है क्योंकि बैटरी पर नकारात्मक टर्मिनल है जो दूसरी बैटरी को नहीं छू रहा है और फिर 10V उस सकारात्मक टर्मिनल के स्थान के रूप में है जो स्पर्श नहीं कर रहा है। अन्य बैटरी। इस स्थिति में हम निर्णय ले सकते हैं कि हम 2 बैटरियों के बीच संबंध बनाना चाहते हैं जो हमारा "ग्राउंड" संदर्भ है। इसके बाद एक छोर पर + 5v और दूसरे छोर पर -5v परिणाम होगा।

यहाँ मैं समझाने की कोशिश कर रहा था:

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

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धन्यवाद। हालांकि यह सोचकर कि: +5 वोल्ट के बजाय -5 वोल्ट की आवश्यकता के लिए "उपकरण" क्यों चुना जाएगा? अगर मेरे पास एक उपकरण है जो "सामान्य" विद्युत आपूर्ति द्वारा संचालित है, तो निर्माता को सिर्फ +5 वोल्ट की आवश्यकता क्यों नहीं होगी? (कुछ नियंत्रण रेखा स्क्रीन नकारात्मक वोल्टेज लौटाना)

— माइकल Stum

यह डिवाइस के लिए विशिष्ट है। एक तकनीकी स्तर पर एलसीडी का काम कैसे होता है, इस पर पढ़ें और मैं यह समझाता हूं कि इसे समझाऊंगा।

— davr

@michael, LCD स्क्रीन कंट्रास्ट प्रत्येक कोशिकाओं के लिए संदर्भ प्रदान करता है। यह आसान एकीकरण के लिए आम 3.3V या 5V के लिए रेट किया जा सकता है, लेकिन कोशिकाओं को उन्हें पढ़ने के लिए एक बूंद की अधिक आवश्यकता हो सकती है (अणुओं को मुड़ने की आवश्यकता होती है)। अक्सर 5 वी एलसीडी एक एकीकृत (-ve) चार्ज पंप के बिना भी, 0V कंट्रास्ट का उपयोग कर सकते हैं।

— टाइबलु

@MichaelStum: कई एलसीडी कंट्रोलर (विशेष रूप से हिताची 44780 के बाद पैटर्न वाले) को तर्क संचालित करने के लिए 3.3V-5V आपूर्ति की आवश्यकता होती है, और 3.3V-12V ग्लास को पावर देने के लिए। ऐसी स्थितियों में, दो आपूर्ति के बीच आम तौर पर चार स्वतंत्र रेल की तुलना में एक रेल होना आसान है। हिताची ने पाया कि दो आपूर्ति एक नकारात्मक एक की तुलना में एक सकारात्मक रेल साझा करने के लिए अधिक सुविधाजनक है। चूंकि एलसीडी ड्राइव वोल्टेज का परिमाण तर्क वोल्टेज के परिमाण की तुलना में अधिक या कम हो सकता है ...

— सुपरकैट

... ऋणात्मक एलसीडी आपूर्ति पिन पर वोल्टेज नकारात्मक तर्क आपूर्ति पिन पर वोल्टेज के ऊपर या नीचे हो सकता है। ध्यान दें कि एक लॉजिक-डिज़ाइन के नजरिए से, नकारात्मक तर्क की आपूर्ति "ग्राउंड" है, लेकिन नामकरण तारों के दृष्टिकोण से, सकारात्मक रेल को "ग्राउंड" के रूप में नामित करने से यह तथ्य स्पष्ट हो जाता है कि दो नकारात्मक रेल स्वतंत्र हैं, और या तो दूसरे से ऊँचा या नीचा होना।

— सुपरकैट

Answer 2

कल्पना कीजिए कि आप एक कार की ऊंचाई माप रहे हैं। आप एक टेप उपाय कर सकते थे और जमीन से कार की छत तक की दूरी को माप सकते थे। "इस कार की छत जमीन से 4 फीट ऊपर है।"

आप कार की छत पर भी खड़े हो सकते हैं और उसी टेप को जमीन पर गिरा सकते हैं। "जमीन इस कार की छत से 4 फीट नीचे है।"

वोल्टेज उसी तरह काम करता है। नकारात्मक संकेत केवल एक कन्वेंशन है, उसी तरह जिस तरह से कार की ऊंचाई समान है, चाहे आप इसे किस तरह से मापें। अपने मल्टीमीटर को पलटें, और नकारात्मक चिन्ह गायब हो जाएगा।

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ग्राउंड सिर्फ एक सम्मेलन भी है। आप सर्किट में किसी भी एक बिंदु को चुन सकते हैं और इसे जमीन पर लेबल कर सकते हैं, लेकिन हम सम्मेलन से बाहर विशिष्ट बिंदु चुनते हैं।

— एंडोलिथ

@michaelStum, @pingswept, मैं हमेशा लोगों को याद दिलाना पसंद करता हूं कि अगर आप भौतिकी लेते हैं तो ऊंचाई से संभावित ऊर्जा है। (mgh) संभावित ऊर्जा है, अगर मैं वायुमंडल को अपने संदर्भ के रूप में चुनता हूं तो हम सभी को अचानक नकारात्मक ऊर्जा मिलती है।

— Kortuk

अच्छे अंक, आप दोनों।

— 23

गुरुत्वाकर्षण क्षमता को अनंत में शून्य पर सेट करके नकारात्मक को संदर्भित किया जाता है। विपरीत संकेत के दो आरोपों और एक ही संकेत के आरोपों के बीच सकारात्मक होने पर विद्युत संभावित ऊर्जा नकारात्मक है। कहते हैं कि 5V से 3V तक एक विद्युत संभावित गिरावट है। एक सकारात्मक परीक्षण चार्ज q, अपनी संभावित ऊर्जा (कम सकारात्मक बनने) में -2q जोड़ देगा, जबकि एक नकारात्मक परीक्षण चार्ज -q दूसरी दिशा (+ 2 वी, 3 वी से 5 वी) में तेजी लाएगा, लेकिन अपनी क्षमता में -2q भी जोड़ देगा ऊर्जा (अधिक नकारात्मक बनना)। दोनों ही मामलों में संभावित ऊर्जा घट जाती है।

— एरिक सन

@eryksun: जबकि यह सच है कि संभावित ऊर्जा को अनंत पर शून्य से मापा जाता है, अगर कोई ऊंचाई के संदर्भ में सोचता है (एक अधिक परिचित अवधारणा, और मूल एक ऊपर), तो कोई यह पहचान सकता है कि कोई व्यक्ति पूरी ऊंचाई को परिभाषित कर सकता है (दूरी तक) पृथ्वी का द्रव्यमान का केंद्र), यह सबसे अधिक संदर्भ में है कि यह किसी चीज़ के सापेक्ष ऊँचाई को परिभाषित करने में अधिक सहायक है, जो कि थोड़ा निकट है [जैसे कि इलाके की "प्राकृतिक" ऊँचाई]। यदि उदाहरण के लिए एक घर एक फ्लैट क्षेत्र में बनाया गया है, तो कोई तहखाने के फर्श का आसपास के इलाके के सापेक्ष -2 मीटर की ऊंचाई का वर्णन कर सकता है।

— सुपरकैट

Answer 3

अच्छा क्यों नहीं ..

यह कहने के लिए कि आपके पास बिंदु A पर 5V का वोल्टेज है, इसका मतलब है कि बिंदु A आपके चुने हुए मैदान की तुलना में 5 वोल्ट अधिक सकारात्मक है।

कहने के लिए आपके पास बिंदु B पर -5 V का वोल्टेज है, जिसका अर्थ है कि 'ग्राउंड' बिंदु B की तुलना में 5 वोल्ट अधिक सकारात्मक है।

संकेत आपको केवल वोल्टेज की ध्रुवीयता बताता है, जमीन नोड के संबंध में।

Answer 4

वोल्टेज क्षमता में अंतर है। अगर मैं 30 वोल्ट की क्षमता के टर्मिनल ए को जोड़ता हूं और संभावित 20 वोल्ट को टर्मिनल बी। A से B तक की क्षमता 10 वोल्ट है, लेकिन B से A तक की क्षमता है - 10 वोल्ट।

इसे ऊंची इमारत समझें 30 मंजिल से 20 मंजिल तक जाने के लिए आप 10 मंजिल नीचे जाएं।

Answer 5

इस सवाल का पहला भाग पहले ही बहुत अच्छी तरह से उत्तर दे चुका है।

दूसरे भाग के लिए, आप कर सकते हैंबिजली की आपूर्ति से सबसे कम आपूर्ति टर्मिनल लें और उस 0 वी को कॉल करें, फिर हर दूसरे वोल्टेज सकारात्मक होगा। हालांकि, कई सर्किट के लिए यह बहुत असुविधाजनक होगा। उदाहरण के लिए, एक op-amp सर्किट के लिए आम बिजली की आपूर्ति + 12V और -12V हैं। आप -12 वी आउटपुट को "ग्राउंड" के रूप में रीलैब कर सकते हैं, फिर पुराना ग्राउंड + 12 वी और पुराना + 12 वी + 24 वी होगा। इसके अलावा, आपके सभी संकेतों को +12 वी का संदर्भ दिया जाएगा और आपको किसी भी समय चीजों को मापने के लिए इसे ध्यान में रखना होगा। इसके अलावा, उच्चतम और मध्य आउटपुट के बीच बहुत अधिक शक्ति का उपयोग किया जाता है (वास्तव में शीर्ष आउटपुट में चार्ज मूल रूप से मध्य आउटपुट से आया था और वहां वापस जाना चाहता है), सबसे कम आउटपुट के साथ। सभी सभी में मध्यम आउटपुट 0V (ग्राउंड) को लेबल करना और सकारात्मक और नकारात्मक वोल्टेज के साथ काम करना आसान है।

यह सब पृथ्वी के मुद्दों की अनदेखी कर रहा है। वास्तविक जीवन में अक्सर आपूर्ति पर जमीनी स्तर का शाब्दिक आधार होता है, और पूरी पृथ्वी के बारे में सोचना + १२ वी पर अजीब होगा।

Answer 6

कुछ ओपी-एम्प्स, उदाहरण के लिए अनुभवी 741, दो वोल्टेज के रूप में उनकी आपूर्ति की आवश्यकता होती है, एक सकारात्मक और दूसरा नकारात्मक इनपुट या आउटपुट के जमीनी स्तर के संबंध में। इस संदर्भ में आपूर्ति की बात करना स्वाभाविक है +15 v और -15 v (ये 741 के लिए आमतौर पर उद्धृत मूल्य हैं)

एक वैकल्पिक वोल्टेज, जैसे एसी मेन आपूर्ति, तटस्थ लाइन के संबंध में सकारात्मक और नकारात्मक झूलते हैं, जो पृथ्वी की क्षमता के बहुत करीब है, इसलिए "तटस्थ" शून्य वोल्टेज पर माना जाता है।

Answer 7

$A$$B$

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

$\vec{E}$

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

Answer 8

यदि उदाहरण के लिए आपकी बिजली की आपूर्ति ग्राउंड, 5 वी, -5 वी दिखाती है, तो आपका ग्राउंड टर्मिनल -5 वी के लिए सकारात्मक है, तो आपको उस तरह से जमीन से 5 वी प्राप्त होता है। यदि आप 5v और -5v टर्मिनलों का उपयोग करते हैं, तो आप -5v को जमीन के रूप में उपयोग कर रहे हैं और आपको 5v टर्मिनल से 10v प्राप्त होगा। यदि कहें कि एक 3v टर्मिनल भी था, तो आपको 3v टर्मिनल से 8v प्राप्त होगा, जैसे कि - जमीन के रूप में 5 वी। सरल प्रश्न, सरल उत्तर लोग। मैं शायद इस बारे में कम जानता हूं कि बाकी सभी ने यहां टिप्पणी की।

Answer 9

ठीक है, बस मेरे दो सेंट में चक करने के लिए, मान लें कि आपके पास एक भूमिगत उपकरण है। +10 वोल्ट के साथ, आप बैटरी के आने की उम्मीद कर रहे हैं, विजेट के माध्यम से, और फिर ... कहाँ? यह केवल 10 वोल्ट का है, इसलिए हवा से जमीन पर गिरना वास्तव में संभव नहीं है, लेकिन यह उपयोगकर्ता के हाथ में मामले के माध्यम से जा सकता है, या चार्ज बस विजेट के दूर के छोर पर रह सकता है। तो अब आपके पास एक तरफ +10 वोल्ट है और जमीन के सापेक्ष +8 वोल्ट या दूसरे पर कुछ है। हालांकि विगेट को केवल 2 वोल्ट का अंतर दिखाई देता है।

आ + 5 वी और एक -5 वी के साथ वर्तमान दोनों विजेट में धकेल दिया जाता है और विजेट से बाहर निकाला जाता है।

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मुझे आपका दृष्टिकोण पसंद है, लेकिन अगर आप केवल एक सर्किट को 10V से जोड़ते हैं और दूसरे को तैरते हुए छोड़ते हैं (दोनों सापेक्ष जमीन) तो आप पाएंगे कि पूरे उपकरण को 10V को मापना चाहिए, जैसा कि आपने इसे केवल 10V में चार्ज किया है, यदि यह केवल किराया 8V पर चला गया, आपके पास 2V ड्रॉप है और करंट बह रहा है। यह केवल तभी होगा जब आपका माप उपकरण इसे लोड कर रहा था।

— Kortuk

Answer 10

चारों ओर घूमते हुए इलेक्ट्रॉनों द्वारा शक्ति उत्पन्न नहीं की जाती है। वास्तव में, एक इलेक्ट्रॉन सभी जगह पर बिना किसी वोल्टेज के घूम सकता है। ऊर्जा बनाई या नष्ट नहीं की जा सकती। यह किसी जगह से आता है, और यह किसी जगह से जाता है। उदाहरण के लिए, जब आप एक जनरेटर के क्रैंक को चालू करते हैं, तो आप वास्तव में बिजली पैदा नहीं कर रहे हैं; आप केवल उस शक्ति को स्थानांतरित कर रहे हैं जो पौधे सूर्य से अवशोषित होने से पहले खा लेते हैं और उन्हें पचा लेते हैं। आपको ऐसे जनरेटर को "थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन द्वारा संचालित" के रूप में विपणन करना चाहिए।

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प्रश्न "नकारात्मक वोल्टेज क्या है?" यह उत्तर प्रश्न को संबोधित नहीं करता है।

— ट्रांजिस्टर