एक सर्किट को क्यों धराशायी किया जाना चाहिए?

Question

एक ट्रांजिस्टर सर्किट को ग्राउंडेड क्यों किया जाना चाहिए? जिस तरह से मैं इसे समझता हूं वह यह है कि जमीन इलेक्ट्रॉनों की एक अनंत आपूर्ति है और इसलिए यह एक बैटरी के नकारात्मक टर्मिनल के बराबर है। लेकिन इस पृष्ठ में , एक नकारात्मक टर्मिनल दोनों है और सर्किट भी ग्राउंडेड है। अगर मैंने सही समझा है, सर्किट पूरा होने के लिए, हमें एक सकारात्मक टर्मिनल, कुछ सर्किट तत्व और एक नकारात्मक टर्मिनल की आवश्यकता है। यदि ग्राउंडिंग एक नकारात्मक टर्मिनल के बराबर है, तो हमें ऊपर दिखाए गए सर्किट में इसकी आवश्यकता क्यों है? (वैसे, मैं जिस पुस्तक का जिक्र कर रहा हूं उसमें सभी सर्किट तब तक ग्राउंडेड नहीं थे जब तक ट्रांजिस्टर बंद नहीं हो जाते। आप कह सकते हैं कि भ्रम में जोड़ा गया)

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एक रिश्तेदार जमीन की अवधारणा दिलचस्प हो जाती है जब आप कई अलग-अलग सर्किटों के साथ काम करते हैं, विभिन्न प्रकार की आपूर्ति द्वारा संचालित होते हैं, और डेटा सिग्नल साझा करते हैं। कुछ साल पहले हमने एक इंटरैक्टिव प्रदर्शनी (कार्बन कैप्चर और स्टोरेज को प्रदर्शित करते हुए) का निर्माण किया, जिसमें अलग-अलग डीसी वॉल्टेज के एक दर्जन से अधिक सार्वजनिक उपक्रमों को शामिल किया गया, साथ ही साथ कुछ सिग्नल और डेटा कार्ड चलाने वाले राष्ट्रीय उपकरण चेसिस भी शामिल थे। केवल तभी जब प्रत्येक सर्किट पर प्रत्येक 'ग्राउंड' को NI DAQ चेसिस ग्राउंड पर रखा गया था, प्रदर्शन कार्य किया। (अधिकांश डीसी एडेप्टर में मुख्य प्लग पर एक प्लास्टिक अर्थ पिन होता है: वे 'वास्तविक' में भी रुचि नहीं रखते हैं

— पीटर रीड

Answer 1

"ग्राउंड" शब्द का अर्थ विभिन्न चीजों से हो सकता है। जब एक सर्किट को स्थानीय रूप से देखा जाता है, तो जमीन केवल एक नेट है जिसे किसी ने 0V कॉल करने के लिए उठाया है ताकि अन्य सभी वोल्टेज को इसके सापेक्ष समझा जाए। वोल्टेज सभी सापेक्ष अवधारणा के बाद है। 20 वी निरपेक्ष जैसी कोई चीज नहीं है, केवल 20 वी यहां के संबंध में है । "ग्राउंड" एक आम के लिए एक उपयोगी संक्षिप्त रूप है वहाँ तो आप इसे कह रखने के लिए नहीं है।

इस तरह के मैदान को अक्सर नकारात्मक आपूर्ति वोल्टेज के लिए चुना जाता है। यह अन्य वोल्टेज को सकारात्मक बनाता है, जो सिर्फ मानसिक रूप से आसान बनाता है। सामान्य तौर पर आप सर्किट संकेतों में बिंदु के रूप में जमीन को चुनने की कोशिश करते हैं और इस तरह व्यक्तिगत उपखंडों द्वारा संदर्भित होते हैं। आमतौर पर एक स्पष्ट और स्पष्ट विकल्प होता है। कभी-कभी आपको सिर्फ एक चुनना पड़ता है।

अन्य "ग्राउंड" वास्तविक पृथ्वी की क्षमता को संदर्भित करता है, या कम से कम सामान्य परिवेश की क्षमता को दर्शाता है। यह तब मायने रखता है जब बिजली और सिग्नल आपके छोटे सर्किट से बाहर या बाहर आ रहे हों। शक्ति और सुरक्षा के लिए, आपको यह मानकर चलना होगा कि कोई उपयोगकर्ता इस मैदान से जुड़ा हो सकता है, और आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि आपके पास किसी को ज़ैप करने से बचने के लिए खतरनाक क्षमता नहीं है। पृथ्वी ग्राउंड रेडियो सिस्टम के लिए भी महत्वपूर्ण हो सकता है क्योंकि कुछ प्रकार के एंटेना वास्तव में समग्र एंटीना प्रणाली के हिस्से के रूप में पृथ्वी का उपयोग करते हैं।

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एक इलेक्ट्रॉन को एक प्रोटॉन से अनंत दूरी तक फैलाने के लिए ऊर्जा की एक सीमित मात्रा की आवश्यकता होगी। जैसे, कोई "पूर्ण शून्य वोल्ट" को एक प्रोटॉन की ऊर्जा के रूप में परिभाषित कर सकता है जो एक इलेक्ट्रॉन से असीम रूप से दूर था, और उसके सापेक्ष अन्य वोल्टेज को परिभाषित करता है। मुझे लगता है कि एक अधिक उपयोगी सादृश्य ऊंचाई हो सकती है; कोई भी पृथ्वी के केंद्र से दूरी के संदर्भ में ऊंचाई को परिभाषित कर सकता है, और सैद्धांतिक रूप से किसी व्यक्ति के कद को उनके सिर से अपने पैरों की ऊंचाई को घटाकर माप सकता है, लेकिन यह बहुत अधिक व्यावहारिक है ...

— Supercat

... सीधे उनके सिर और पैरों के बीच की दूरी को मापने के लिए। वोल्टेज के मामले में, किसी भी निरपेक्ष-वोल्टेज माप में अनिश्चितता का स्तर ब्याज के किसी भी सापेक्ष वोल्टेज से अधिक होगा। निरपेक्ष उपाय वैचारिक रूप से मौजूद है, लेकिन व्यावहारिक रूप से उपयोगी नहीं है।

— सुपरकैट

वहाँ के लिए एक उदाहरण के रूप में , एक वोल्टेज मीटर दो लीड के बीच का अंतर लेता है। इस तरह, मीटर स्क्रीन पर पढ़ा जाने वाला वोल्टेज अन्य लीड के सापेक्ष संभावित अंतर है । अधिक बार नहीं, आपके द्वारा उपयोग किए जाने वाले लीड में से एक आपके सर्किट में बिंदु है जो आपने जमीन के रूप में परिभाषित किया है ।

— sherrellbc

यह भी ध्यान दें कि गणितीय दृष्टिकोण से, वोल्टेज एक इकाई से दूसरे स्थान पर एक यूनिट चार्ज (1 C) को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा से अधिक कुछ नहीं है। अन्य बिंदु अपनी रुचि के स्थल और पूर्व बिंदु अक्सर किया जा रहा जा रहा है जमीन । वोल्टेज जूल / कूलम्ब (J / C) की इकाइयों में मापा जाता है। से विकी :voltage [is] work done per unit charge against a static electric field to move the charge between two points.

— sherrellbc

Answer 2

सर्किट के दृष्टिकोण से, जमीन सापेक्ष है - यह सिर्फ एक तार (ट्रेस, नेट, नोड, आदि) के लिए एक नाम है जिसे अन्य चीजों को मापा जा सकता है या संदर्भ में संचालित किया जा सकता है। जैसा कि यह काफी हद तक मनमाना है - उदाहरण के लिए, मोटर वाहन हैं (या कम से कम) मोटर वाहन थे जहां नकारात्मक के बजाय सकारात्मक बैटरी टर्मिनल चेसिस ग्राउंड से जुड़ा था। एक ही समय में आपकी पुस्तक में एक जमीन के प्रतीक के अलावा जब ट्रांजिस्टर पेश किए गए थे, या तो शैली का एक आकस्मिक परिवर्तन है, या एक बिंदु पर आरेख के परिष्कार में एक सामान्य वृद्धि जब जटिलता बढ़ रही है और इस प्रकार सिद्धांतों का आयोजन किया जा रहा है जैसे "ग्राउंड नोड" का विचार अधिक मूल्यवान है।

संचार सर्किट में, विशेष रूप से एक रेडियो, "ग्राउंड" का कुछ शाब्दिक अर्थ हो सकता है या कम से कम पृथ्वी की जमीन से जुड़ने का निहितार्थ हो सकता है (संभवतः एक प्रवाहकीय हिस्सेदारी जमीन में दूर तक संचालित होती है, संभवतः आसपास की मिट्टी के साथ रासायनिक रूप से व्यवहार किया जाता है यदि यह पर्याप्त रूप से नहीं है। प्रवाहकीय)। लेकिन यह एक हाथ में चलने वाली वॉकी-टॉकी के लिए मज़बूती से सच नहीं हो सकता है, और यह निश्चित रूप से एक विमान रेडियो स्थापना के लिए सच नहीं है - वास्तव में विमान "जमीन" की क्षमता उड़ान के दौरान जमीन "जमीन" से काफी भिन्न हो सकती है। ।

लेकिन सर्किटरी में हम "जमीन" को विशुद्ध रूप से सापेक्ष मानते हैं, रसायन विज्ञान और भौतिकी में, तटस्थ प्रभार की एक अवधारणा है जो वास्तव में निरपेक्ष है। एक तटस्थ प्रभार वह है जो आपके पास परमाणु या अणु में प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की एक समान संख्या या समान शुद्ध संख्या के साथ पदार्थ की कुछ बड़ी इकाई के साथ होगा। किसी वस्तु का पूर्ण आवेश दाएं-हाथ के नियम बल को निर्धारित करता है जो चुंबकीय क्षेत्र से गुजरने पर अनुभव करेगा, जबकि पास के अन्य आवेश के सापेक्ष आवेश दोनों के बीच स्थापित विद्युत क्षेत्र (और परिणामी बल) को निर्धारित करेगा।

क्योंकि हम एक सर्किट में दो बिंदुओं के बीच एक विद्युत क्षेत्र भी बना सकते हैं, यह "ग्राउंड" को तटस्थ चार्ज होने के रूप में सोचने के लिए लुभावना हो सकता है, लेकिन अंतिम कुछ भी नहीं है जो कहता है कि मामला होना चाहिए। वास्तव में, वायुमंडल के सापेक्ष, पृथ्वी पर ऋणात्मक आवेश होता है, हालाँकि मुझे पृथ्वी के पूर्ण प्रभार, सार्थक वातावरण, या दोनों को एक साथ ले जाने के लिए तैयार उत्तर नहीं मिल रहा है। संभवतः हम सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र के थोड़े अधीन हैं, इसलिए यदि पृथ्वी पर पर्याप्त शुद्ध आवेश होता है तो यह कुछ कक्षीय गड़बड़ी का कारण होगा, लेकिन तब सौर चुंबकत्व का विषय बेहद जटिल होता है - जिसमें फ़ील्ड लूप भी शामिल होते हैं जिनके अपने स्वयं के अधिक होते हैं रेडियो संचार और पृथ्वी पर लंबे तारों पर स्पष्ट प्रभाव ...

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तो इसका मतलब है कि एक ग्राउंड का मतलब नकारात्मक टर्मिनल से नहीं है जैसा कि मैंने अपने प्रश्न में उल्लेख किया है। संभावित अंतर को मापने के लिए इसका स्तर 0 स्तर जैसा है। अगर मैं किसी सेल के ग्राउंड और पॉजिटिव टर्मिनल के बीच संभावित अंतर को मापता हूं, तो ग्राउंड एक नकारात्मक टर्मिनल के रूप में कार्य करता है। यदि मैं नकारात्मक टर्मिनल के लिए एक ही काम करता हूं, तो जमीन अब एक सकारात्मक टर्मिनल के समान कार्य करती है। क्या मुझे अवधारणा सही लगी है?

— ग्रीन नोब

फिर भी, मैं सर्किट आरेख में जमीन का उल्लेख करने के महत्व को नहीं पहचानता। क्या आप कृपया स्पष्ट कर सकते हैं?

— ग्रीन नोब

जमीन का वास्तविक महत्व आम तौर पर "जमीन" कहलाने से नहीं आता है, बल्कि इससे आप जो भी जुड़ते हैं। यदि आप इसे नकारात्मक बैटरी टर्मिनल से जोड़ते हैं, तो आप सकारात्मक टर्मिनल और जमीन के बीच एक सकारात्मक वोल्टेज को माप सकते हैं; यदि आप जमीन को सकारात्मक बैटरी टर्मिनल से जोड़ते हैं, तो आप जमीन और नकारात्मक टर्मिनल के बीच एक नकारात्मक वोल्टेज को माप सकते हैं। अक्सर जमीन को कॉल करने के लिए आपके सर्किट में किस बिंदु का चुनाव विशुद्ध रूप से संगठन या वरीयता के लिए होता है, हालांकि कुछ विशेष मामले हो सकते हैं जहां भौतिकी एक स्थिति को दूसरे की तुलना में अधिक लाभप्रद बनाती है।

— क्रिस स्ट्रैटन

इसके अतिरिक्त, यदि आपके पास एक पृथक सर्किट (बैटरी संचालित, कुछ भी प्रवाहकत्त्व को स्पर्श नहीं करना) है, तो इसके आरेख पर एक भी जमीन के प्रतीक को रखने के लिए कोई विद्युत महत्व नहीं है। हालांकि, यदि आप दो प्रतीक रखते हैं, तो विचार यह है कि वे कुछ भौतिक तार (शायद स्वयं संलग्नक) से जुड़े हैं जो आरेख पर नहीं दिखाया गया है। अधिक उन्नत सर्किट, अनचाहे तारों के लिए अतिरिक्त प्रतीकों का आविष्कार करेंगे - आम तौर पर वोल्टेज की आपूर्ति करते हैं, और कभी-कभी संकेतों का नाम दिया जाता है जो सर्किट में विभिन्न स्थानों पर फिर से दिखाई देते हैं जो कि खींची गई लाइनों के साथ जुड़ना गड़बड़ होगा।

— क्रिस स्ट्रैटन

@ कोरटुक - हाँ, लेकिन यह केवल सार्थक है क्योंकि शक्ति स्रोत ने यह अनुमान लगाया है कि "ग्राउंड" क्या है, जो आपको विरासत में मिलता है जब आप उस शक्ति स्रोत का उपयोग करने का निर्णय लेते हैं। एक अलग शक्ति स्रोत के साथ एक अलग विचार होगा। बैटरी, या एक सामान्य पृथक 2-तार बाहरी आपूर्ति के साथ, एक बाहरी ग्राउंड कनेक्शन विरासत में उपलब्ध नहीं है।

— क्रिस स्ट्रैटन

Answer 3

क्रिस ने अधिक जटिल उत्तर दिया, इसलिए मैं सरल बनाऊंगा।

यह भ्रम विभिन्न अवधारणाओं के लिए समान नाम का उपयोग करके अंग्रेजी भाषा की एक समस्या है। जर्मन में, इस अजीब नए मैदान को द्रव्यमान कहा जाएगा और यह वास्तविक जमीन से थोड़ा अलग है।

मूल रूप से द्रव्यमान सर्किट में एक सुविधाजनक नोड है। सिद्धांत रूप में यह सर्किट में बिल्कुल भी नोड हो सकता है (क्रिस के जवाब में उस पर अधिक) लेकिन व्यवहार में, यह बैटरी के नकारात्मक टर्मिनल से कनेक्शन दिखाने का एक सरल तरीका है। उदाहरण के लिए इस सर्किट को देखें। यहाँ मैंने बैटरी नकारात्मक टर्मिनल को जमीन पर डायोड कैथोड से जोड़ने के लिए जोड़ा। यह इस सर्किट के समान है जहां कैथोड स्पष्ट रूप से बैटरी के नकारात्मक टर्मिनल से जुड़ा हुआ है।

एक और चीज जो आमतौर पर द्रव्यमान के साथ आती है वह है एक टर्मिनल वोल्टेज स्रोत। इस सर्किट पर एक नज़र डालें । यह अन्य दो के समान है, लेकिन यहाँ हम बैटरी को बिल्कुल नहीं देखते हैं। इस दृष्टिकोण का उपयोग करने का लाभ यह है कि अब आप वास्तविक इलेक्ट्रॉनिक्स में शामिल हो रहे हैं और आप अधिक जटिल सर्किट की उम्मीद कर सकते हैं। वे पढ़ने के लिए बहुत जल्दी जटिल हो सकते हैं, इसलिए एक टर्मिनल वोल्टेज स्रोत और "ग्राउंड" प्रतीकों का उपयोग यह दिखाने के लिए किया जाता है कि घटक बैटरी से जुड़ा हुआ है। इस सर्किट में उदाहरण के लिए , यह पूरी तरह से सर्किट के लिए अप्रासंगिक है कि वोल्टेज स्रोत कैसा दिखता है और ट्रांजिस्टर का उत्सर्जक नकारात्मक टर्मिनल से कैसे जुड़ा हुआ है।

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अक्सर आपके पास डिवाइस के मामले और ढाल को जमीन के माध्यम से जोड़ने के लिए एक अलग ग्राउंड कनेक्शन होता है। यह सुरक्षा सर्किट की अनुमति देता है और उपयोगकर्ताओं को मामले को छोटा करने और उपयोगकर्ता को खतरे में डालने वाली हॉट लाइन से बचाता है।

— कोरटुक

Answer 4

यहाँ दो अजीब तस्वीरें एक गुरुत्वाकर्षण जमीन को दर्शाती हैं ...

... और एक बिजली का मैदान ।

Answer 5

व्यापक अर्थों में ग्राउडिंग और अर्थिंग एक ही अवधारणाएं हैं। वे सापेक्ष वोल्टेज से संबंधित अवधारणाएं हैं। जब भी हम कुछ wrt 0 वोल्ट (शून्य क्षमता) लेते हैं, तो इसे ग्राउंडिंग कहा जाता है। उदाहरण के लिए। 5V पर विचार करें। इसका अर्थ है नकारात्मक प्लेट 0V पर और पॉजिटिव 5V पर है। यह wrt ग्राउंड है। और जब हम wrt को ग्राउंड में नहीं ले जाते हैं तो इसका मतलब है कि पॉजिटिव 2.5V पर है और नेगेटिव -2.5V पर है, जो फिर से इसे 2.5 - (2.5) = 5V बनाता है। । इस प्रकार जॉयिंग कुछ भी नहीं है, लेकिन हम जो संदर्भ ले रहे हैं, वह wrv 0V है।