सर्किट की नकल करते समय मुझे जमीन की आवश्यकता क्यों है? मैंने सोचा कि वोल्टेज दो नोड्स के बीच सापेक्ष था!

Question

इलेक्ट्रॉनिक्स मेरे लिए बहुत नया है।

मैंने सबसे बुनियादी सर्किट लिया जो मैं सोच सकता था: 1 वी का वोल्टेज स्रोत और 1 ओम का रोकनेवाला

जहां तक ​​मैं समझता हूं कि मुझे (I = V / R) 1 एम्पीयर का करंट मिलना चाहिए। लेकिन सिमुलेशन एक समाधान नहीं देता है और कहा कि मेरे पास जमीन होनी चाहिए।

यदि मेरे पास एक वोल्टेज स्रोत है तो मुझे इसकी जमीन क्यों चाहिए जो इसके दो तरफ से संभावित अंतर देता है?

मैं सर्किट संलग्न करता हूं:

https://www.circuitlab.com/circuit/839aaj6y5a6t/simplest-circuit/

Comments

GND वह बिंदु है जिसे आप मनमाने ढंग से 0V को असाइन करते हैं। यदि आपके पास यह नहीं है, तो यह उस बिंदु के खिलाफ किसी भी क्षमता को माप नहीं सकता है।

— प्लाज्माएचएच

वोल्टेज एक भौतिक माप है जिसमें अंतरिक्ष में दो बिंदु शामिल होते हैं। इसलिए आपके माप को या तो सर्किट (अंतर) में दो बिंदुओं को पहचानने की जरूरत है या एक संदर्भ (ग्राउंड) के रूप में स्थानों में से एक मान लें।

— vicatcu

दूसरों को जोड़ने के लिए। वोल्टेज की आपूर्ति में आंतरिक वोल्टेज संदर्भ बिंदु हो सकता है, लेकिन डिजाइन में अधिक लचीलेपन की अनुमति देने के लिए ऐसा नहीं किया जाता है।

— आर। जोशी

सिमुलेटरों को आमतौर पर कनेक्टेड सर्किट ग्राफ़ (आवश्यकता नहीं, बल्कि एक बड़ी सुविधा) की आवश्यकता होती है। सिम्युलेटर में लगभग हमेशा एक ग्राउंड नोड होता है। उपरोक्त सर्किट में एक फ्लोटिंग घटक और एक घटक होगा जिसमें सिर्फ ग्राउंड नोड होगा।

— ताम्र।

वोल्टेज सापेक्ष है, लेकिन सिम्युलेटर को यह जानने की जरूरत है कि इसे किसके सापेक्ष बनाना है।

— user253751

Answer 1

आप बिल्कुल सही हैं: वोल्टेज केवल दो नोड्स के बीच परिभाषित किया गया है।

कई इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में एक निरंतर-वोल्टेज * बिजली की आपूर्ति होती है जो सर्किट के कई हिस्सों से जुड़ती है। अधिवेशन द्वारा , बिजली आपूर्ति के अधिक सकारात्मक टर्मिनल को "V +" या "Vcc" या ...

सम्मेलन द्वारा , बिजली की आपूर्ति के अधिक नकारात्मक टर्मिनल को "ग्राउंड" कहा जाता है।

कन्वेंशन द्वारा , हम अक्सर सर्किट डायग्राम में या तो वी + नेट या ग्राउंड नेट नहीं खींचते हैं। इसके बजाय हम चीजों को V + प्रतीक से जोड़ते हैं या, जमीन के प्रतीक से।

और अंत में, कन्वेंशन द्वारा , जब भी हम सर्किट में किसी भी बिंदु पर वोल्टेज के बारे में बात करते हैं , हम उस बिंदु और जमीन के जाल के बीच वोल्टेज के बारे में बात कर रहे हैं।

आपका अनुकरण उपकरण बस उस अंतिम सम्मेलन का सम्मान कर रहा है। इसलिए इसे एक संदर्भ जाल की आवश्यकता होती है जिसे ग्राउंड कहा जाता है।

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* या, इसके कुछ सन्निकटन

Comments

यह उत्तर वास्तव में सिमुलेटर के आंतरिक गणितीय तंत्र की उपेक्षा करता है।

— मैसिमो ऑर्टोलानो

@MassimoOrtolano वे क्या होंगे?

— पेड्रो ए

@ Hamsterrificific संक्षेप में, चूंकि एक सर्किट में धाराएं केवल संभावित अंतर पर निर्भर करती हैं और अकेले क्षमता पर नहीं, यदि आप एक नोड की क्षमता को ठीक नहीं करते हैं, तो एक सर्किट से आप समीकरणों की एक प्रणाली प्राप्त करते हैं जो विशिष्ट रूप से हल नहीं है , जो है , वहाँ हमेशा समाधान के एक अनन्तता है, जिसके लिए वोल्टेज सभी एक निरंतर से भिन्न होते हैं। समीकरणों की प्रणाली के संख्यात्मक समाधान के लिए अधिकांश तरीके केवल तभी काम करते हैं जब समीकरणों की प्रणालियों का एक अनूठा समाधान होता है, अन्यथा वे विफल हो जाते हैं। जमीन को ठीक करके, आप यह सुनिश्चित करते हैं कि समाधान अद्वितीय है (यदि सर्किट अच्छी तरह से परिभाषित है)।

— मैसिमो ऑर्टोलानो

इसके अलावा, भले ही सिस्टम ऑपरेटिंग पॉइंट को चुनता है, फ़्लोटिंग पॉइंट नंबर प्रतिनिधित्व 0. से पूर्ण ऑफसेट के आधार पर एक चर परिशुद्धता है।

— कॉनर वुल्फ

@ मसिमो ओरतोलानो: मेरा कहना है कि न केवल यह संभव होगा बल्कि जीएनडी संदर्भ नोड के संबंध में क्षमता का उपयोग किए बिना समीकरण प्रणाली को स्थापित करना और भी आसान होगा। इसका कारण यह नहीं है कि यह मानव सम्मेलन के कारण है, गणित के कारण नहीं।

— दही

Answer 2

प्रश्न की बारीकियां हैं:

जहाँ तक मुझे समझ में आ रहा है कि मुझे (I = V / R) 1 एम्पर का एक कर्व मिलना चाहिए। लेकिन उत्तेजना एक समाधान नहीं देती है और मुझे जमीन चाहिए।

यदि मेरे पास एक वोल्टेज स्रोत है तो मुझे इसकी जमीन क्यों चाहिए जो इसके दो तरफ से संभावित अंतर देता है?

यह कैसे सिमुलेटर काम करने के लिए नीचे आता है। सिमुलेटर को एक संदर्भ बिंदु की आवश्यकता होती है और यह संदर्भ बिंदु GND प्रतीक द्वारा निर्दिष्ट होता है। आंतरिक रूप से, इंजन इस संदर्भ के खिलाफ सिस्टम समीकरण और प्रतिक्रियाओं को निर्धारित करेगा।

यह सीमा वास्तविक दुनिया में भौतिकी के कारण मौजूद नहीं है।

Comments

बिल्कुल सही। सर्किट में कुछ भी गलत नहीं है। समस्या सिम्युलेटर में एक सीमा का परिणाम है।

— पीट बेकर

@PeteBecker मैं असहमत हूँ। एक सिम्युलेटर जैसा एक जटिल उपकरण संभवतः एक संदर्भ के लिए एक मनमाना नोड चुन सकता है और फिर उस संदर्भ के खिलाफ सभी संगणनाएं कर सकता है, लेकिन इसे उपयोगकर्ता को छिपा सकता है, और केवल उपयोगकर्ता को वोल्टेज अंतर दिखा सकता है। यह उपयोगकर्ता के अनुभव के लिए बुरा होगा, लेकिन यह सब है। इसलिए डिजाइन द्वारा , उपयोगकर्ता की सहायता के लिए, सिमुलेटर को उपयोगकर्ता को जमीन चुनने की आवश्यकता होती है। यह सिर्फ एक सम्मेलन है।

— पेड्रो ए

लेकिन यह अभी भी एक नोड का चयन कर रहा है .... बिंदु यह है कि इसके खिलाफ संदर्भ के लिए कुछ की आवश्यकता है। यदि यह मनमाने ढंग से एक नोड को चुना है कि कैसे और कहाँ और सिमुलेशन के बीच आप "जांच" डालेंगे। प्रत्येक यात्रा की जांच में अंतर होना चाहिए (जो समस्या नहीं है कि MATLAB कैसे काम करता है)

— JonRB

@ Hamsterrific - शायद आपने "सीमा" के मेरे उपयोग को कठोर के रूप में देखा। यह सर्किट सिम्युलेटर में काम नहीं करता है इसका कारण यह है कि सिम्युलेटर उन आवश्यकताओं को जोड़ता है जो वास्तविक दुनिया सर्किट में मौजूद नहीं हैं। खींचा गया सर्किट ठीक काम करता है, इस तथ्य के बावजूद कि सिम्युलेटर इसे पसंद नहीं करता है।

— पीट बेकर

व्यक्तिगत रूप से मुझे सिमुलेशन टूल्स से नफरत है ... बहुत बार आपको सिमुलेटर को खुश रखने के लिए "सामान जोड़ना" पड़ता है और इसलिए कॉल कॉम्प्लेक्स टूल के लिए वे उस स्मार्ट नहीं होते हैं ... फिर आपके पास खराब इंजीनियर हैं जिन्हें पता नहीं है कि सीसीटी क्या है 1 जगह से

— टोंड का

Answer 3

आम तौर पर यह माना जाता है कि बिजली आपूर्तिकर्ता का माइनस (-) पक्ष 0V है, इसलिए यदि आप जमीन को माइनस साइड से जोड़ते हैं, तो यह 0 V होगा और प्लस (+) साइड 1V (GND +) होगा अंतर = 0 + 1 = 1) वी।

यदि आप जमीन को प्लस साइड में रखते हैं, तो माइनस साइड -1V होगी।

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वास्तव में। इस सर्किट में दो नोड हैं। बदले में प्रत्येक को GND संलग्न करें और देखें कि सिमुलेशन क्या करता है; बहुत लंबा समय नहीं लगेगा।

— ब्रायन ड्रमंड

Answer 4

तुम बिलकुल सही हो। "आउटपुट" नोड एक वोल्टेज को माप नहीं सकता है जब तक कि इसे इसके साथ तुलना करने के लिए अन्य बिंदु नहीं बताया जाता है। यह "जमीन" बिंदु का एकमात्र उद्देश्य है।

यदि आप एक वोल्टेज को मापने के लिए नहीं पूछते हैं, तो आप सोच सकते हैं कि यह कम से कम एक नोड पर एक वर्तमान को माप सकता है। लेकिन SW को धाराओं की गणना करने के लिए वोल्टेज की गणना करने की आवश्यकता होती है, इसलिए इसे अपने स्वयं के गणना के लिए एक ग्राउंड संदर्भ बिंदु की आवश्यकता होती है।

Answer 5

यदि मेरे पास एक वोल्टेज स्रोत है तो मुझे इसकी जमीन क्यों चाहिए जो इसके दो तरफ से संभावित अंतर देता है?

इसका कारण है कि आप सर्किट का वर्णन कैसे करते हैं। आप सही हे। सभी वोल्टेज 2 अंकों के पार है। "IN में वोल्टेज क्या है" जैसी कोई बात नहीं है, आप केवल "IN और OUT के बीच वोल्टेज क्या है" बता सकते हैं।

इसलिए, सर्किट के बारे में बात (और सोच) को सरल बनाने के लिए, सर्किट में किसी चीज़ को "यह शून्य है" और इसे "ग्राउंड" के रूप में घोषित करना आम बात है। तो आप कह सकते हैं "वोल्ट इन IN 1V" है, लेकिन वास्तव में आपका मतलब " जमीन और IN 1 के बीच वोल्टेज " है।

यह उम्मीद की जाती है कि एक सिम्युलेटर बिना जमीन को देखे बस काम नहीं करेगा। यह "बिंदुओं पर" नहीं, बल्कि "बिंदुओं पर" वोल्टेज दिखाता है। जमीनी बिंदु को स्थापित किए बिना, इस तरह से परिणाम पेश करना संभव नहीं है, इसलिए सिमुलेशन को बिल्कुल भी चलाना व्यर्थ है।

मुझे संदेह है कि कुछ सिमुलेटर हैं जो काम करेंगे। यह कोई तकनीकी समस्या नहीं है, यह समस्या है कि परिणाम कैसे प्रस्तुत किए जाते हैं ।

Answer 6

वास्तव में, आपको "ग्राउंड" की आवश्यकता नहीं है। आपको जिस चीज की आवश्यकता है वह प्रतिरोधक के तल और वोल्टेज स्रोत के नीचे (नकारात्मक) टर्मिनल के बीच का संबंध है। एक सिम्युलेटर में यह एक कनेक्शन सूची द्वारा किया जाता है। यदि ये दोनों एक पानी के पाइप से जुड़े हैं, तो एक टेस्ला कॉइल के ऊपर, 220 वोल्ट की एसी पावर, एक वैन डे ग्राफ जनरेटर या बेन फ्रेंकलिन की पतंग के ऊपर, सिम्युलेटर द्वारा गणना की गई रोकनेवाला में वर्तमान समान होगा। ।

तो अपने सिम्युलेटर पर वापस जाएं और सुनिश्चित करें कि वोल्टेज स्रोत पर दो अलग-अलग बिंदुओं के लिए कनेक्शन हैं और रोकनेवाला पर दो अलग-अलग बिंदु हैं।

याद रखें: प्रतिरोध व्यर्थ है!

Answer 7

मैं आपके प्रश्न का कड़ाई से गणित के अर्थ में उत्तर देने का प्रयास करूँगा .. आप समझेंगे कि सिम्युलेटर नामक घटिया चाप यहाँ समाधान खोजने में असमर्थ क्यों है।

आपका सर्किट इस प्रकार है

जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, ऊपरी टर्मिनल ए और निचले एक बी की सुविधा देता है।

अब हम आपके वोल्टेज स्रोत के लिए जानते हैं $V_A - V_B = 1V$

हम प्रतिरोधक पक्ष से भी जानते हैं कि

$I = (V_A - V_B) / R$ जो है $I= 1$

अब मैं आपको अनंत संख्या दे सकता हूं $V_A$ तथा $V_B$ जो अभी भी संतुष्ट है $V_A - V_B = 1$

उदाहरण के लिए $V_A=5$ और $V_B=4$ अभी भी देता है $V_A-V_B=1$ और यह एक वैध समाधान है।

क्या आप देख सकते हैं कि सिम्युलेटर इसे हल क्यों नहीं कर सकता है? Bcz के लिए कोई अनूठा समाधान नहीं है$V_A$ या $V_B$ यहाँ।

सभी वोल्टेज अंतर और धाराएं अभी भी परिभाषित हैं .. लेकिन पूर्ण वोल्टेज नहीं हैं ..

निरपेक्ष वोल्टेज के लिए परिभाषित किया जाना चाहिए (और उर सिम्युलेटर के लिए एक समाधान फेंकने के लिए)। आपको एक संदर्भ की आवश्यकता है। यह संदर्भ आमतौर पर जमीन के रूप में चुना जाता है।

जब आप या तो परिभाषित करते हैं $V_A$ या $V_B$ फिर एक अनूठा समाधान मौजूद है।

सामान्य अभ्यास .. बनाना $V_B=0$

हम देखते हैं कि तब के लिए समाधान $V_A=1$ आप मजबूर कर सकते हैं $V_B$ किसी अन्य वोल्टेज के लिए।

और भी सरल स्थिति के बारे में सोचो:

कहते हैं कि 20 मंजिला इमारत है (प्रत्येक मंजिल ऊंचाई में 10 फीट है)। और आपको इमारत की 12 वीं मंजिल पर खड़े होने की अनुमति देता है।

अगर कोई आपसे पूछे कि आप किस ऊंचाई पर खड़े हैं ..

आपका जवाब क्या होगा?

120 फीट? क्या आपको यकीन है ?

क्या होगा यदि इमारत माउंट एवरेस्ट पर है (जो खुद समुद्र तल से कुछ 29000 फीट है)?

यद्यपि आप कह सकते हैं कि 0 वीं मंजिल से आप तक .. अंतर 120 फीट है। यद्यपि आप कह सकते हैं कि पहली मंजिल से आप तक .. अंतर 110 फीट है।
आप अपनी पूर्ण ऊंचाई को तब तक परिभाषित नहीं कर सकते जब तक आप यह नहीं जानते कि आप कहाँ से माप रहे हैं।

यदि आप निर्माण कर रहे हैं तो Mt.Everest पर हैं और आपका संदर्भ समुद्र स्तर है। फिर जिस ऊंचाई पर आप खड़े हैं वह 29000ft + 120ft है।

यदि आपका संदर्भ 0 मंजिल है, तो ऊंचाई 120 फीट है।

मुझे आशा है कि आप सिम्युलेटर द्वारा सामना की जा रही कठिनाई को समझेंगे।

नीचे दिए गए दो सर्किट का अनुकरण करें और आप समझ जाएंगे कि मैं क्या बोल रहा हूं।

1. संदर्भ होने पर ज़ीरोथ फ़्लोर:

2. समुद्र तल का संदर्भ है:

शुभकामनाएं !!

Comments

जब आप संपादक टूलबार पर सर्किटलैब बटन का उपयोग करते हैं तो आपकी संपादन योग्य योजनाएं आपके पोस्ट में एम्बेड हो जाती हैं। कोई सर्किटलैब खाते की जरूरत नहीं। कोई शिकंजा नहीं। कोई अपलोड नहीं। कोई पृष्ठभूमि ग्रिड नहीं।

— ट्रांजिस्टर

Answer 8

दरअसल इसके दो कारण हैं।

पहला यह एक अनुकरण है। वास्तविक दुनिया में यदि आप 1 ओम पावर रेसिस्टेंट को कनेक्ट करते हैं (1 उच्च ओम क्षमता के साथ (जिसका अर्थ है कि एक शक्तिशाली वोल्टेज स्रोत सामान्य एए टाइप बैटरी नहीं)) 1 ओम अवरोधक से आपको निश्चित रूप से बिना किसी ग्राउंडिंग के 1 ए मिलेगा।

परंतु..

दूसरे इसका उपयोग वास्तविक दुनिया पर नकारात्मक वोल्टेज बनाने के लिए भी किया जाता है। और सिमुलेटर यह जानना चाहता है कि आप कौन सा करने की कोशिश कर रहे हैं। यदि आप पावर स्रोत के नकारात्मक पक्ष को सर्किट करते हैं, तो सर्किट बराबर है क्योंकि आपने इसे (लगभग बराबर) ग्राउंड नहीं किया है, लेकिन यदि आप पावर स्रोत के सकारात्मक पक्ष को ग्राउंड करते हैं, हालांकि सर्किट का कार्य सर्किट पर माप को नहीं बदलता है होगा और इससे फर्क पड़ेगा।

पहले उदाहरण में जब आप नीचे का हिस्सा (- अंत) youU ve 1 V और 0 वोल्ट (जमीन) का अंतर रखते हैं, तो अंतर 1 V होता है और वर्तमान 1 A होता है। लेकिन दूसरे उदाहरण में जब आप शीर्ष (+ अंत) होते हैं तो आप करेंगे तल पर -1 V और शीर्ष पर 0 वोल्ट है, अंतर 1 V है और वर्तमान 1 Amper है। दोनों सर्किट ठीक उसी तरह से काम करते हैं लेकिन माप +1 से 0 बनाम 0 से -1 हैं। और वे इस तरह से अलग हैं। एसओ सिम्युलेटर आपको एक निर्णय लेने के लिए कहता है, जिसके बारे में आप एक बात करना चाहते हैं।

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मैंने एक शक्तिशाली 1 वोल्ट स्रोत के सकारात्मक पक्ष को एक ओम अवरोधक के एक तरफ से जोड़ा, लेकिन वर्तमान शून्य था। क्या मुझे अधिक शक्तिशाली वोल्टेज स्रोत की आवश्यकता है?

— richard1941