Site Loader

Читаем схему от минуса к плюсу / Хабр

Добрый день. Я разработчик ПО и начал изучать электронику. Я хочу написать свою книгу о том что я узнаю в электронике и как создать эмулятор и построить устройство. Я прочитал первые страницы «Art of electronics» и сразу же приступил к написанию эмулятора. Но я вычисления производил от плюса к минусу. Потом вспомнил что по-настоящему ток течет от минуса к плюсу. Я начал расследовать и домысливать как это работает. Понял что у заряда есть поле. В общем если вам интересно, добро пожаловать.

Сначала я расскажу как же все таки можно вычислить общее напряжение в цепи. Вот пример картинки.

Ток пока не знает сколько перед ним резисторов и поэтому происходит мощный импульс, он каждый раз разный в зависимости от числа элементов на схеме. Что мы делаем дальше.

Ещё раз говорю, это мои размышления о том как работает ток и как можно сделать эмулятор правильно. Я так понял, что отрицательный заряд это количество электронов в отрицательном поле заряда находится. и в данном случае так как в отрицательном поле находится больше или равно числу отрицательного источника вольт, то заряд по закону магнетизма отталкивается и идет до первого резистора (к примеру на нашей схеме). Далее так как он не знает что ещё есть преграды, то он просто идет дальше, и поэтому для него не существует преград вообще. в конце концов он достигает конца и заряд из-за давления проталкивает из положительного поля в отрицательное и притягивается к плюсу. Может я что-то не так говорю, но что показывает нам математика? Если я прав, то вообще круто. Вот цифры.

Что мы делаем в начале, сначала нам надо разделить наши вольты на каждый элемент в схеме.

1.72 / 1.7 = 1.011764706
1.72 / 1.21 = 1.421487603

складываем их и получаем начальное общее напряжение в цепи.
1.011764706 + 1.421487603 = 2.433252309

Теперь так как мы знаем общее начальное напряжение в цепи, то значит знаем сколько ом в каждом резисторе.
1.7 + 1.21 = 2.91
Теперь нам надо умножить общее напряжение на общее сопротивление.
2.433252309 * 2.91 = 7.080764219
Тем самым мы получили, как я думаю это вольтаж при первом проходе.
Теперь мы можем узнать во сколько раз увеличилось ток в вольтах.
7.080764219 / 1.72 = 4.116723383
Вот это увеличение и есть наша главная цифра. Теперь зная ещё мы можем узнать общее напряжение в цепи. Берем наше старое общее значение напряжения и делим его на 4.116723383
2.433252309 / 4.116723383 = 0.591065292
0.591065292 — это общее напряжение в цепи.

Давайте другой пример.

Я добавил новый резистор 2.52
Считаем.
1.26 / 1.7 = 0.741176471
1.26 / 1.21 = 1.041322314
1.26 / 2.52 = 0.5
0.741176471 + 1.041322314 + 0.5 = 2.282498785
узнали общее напряжение = 2.282498785.
Узнаем вольтаж проходимый через всё это.
2.282498785 * (1.7 + 1.21 + 2.52) = 12.393968403
Теперь знаем настоящий вольтаж = 12.393968403.
Теперь получим усиление от первоначального источника.
12.393968403 / 1.26 = 9.83648286
Зная усиление мы можем найти дальнейшее общее напряжение.
2.282498785 / 9.83648286 = 0.232044199
То есть оно как, то сглаживается. Вот можно по картинке увидеть что значения верны.

Может быть я не совсем правильно что-то рассказываю, я всё еще логически не могу понять как заряд между резисторами, если у него всё в положительном поле находятся все электроны, всё ещё двигается по направлению к плюсу. Но мне нравиться разбираться в этом, электроника это интересно.

Я обновляю статью, забыл написать прохождение теперь дальше, чтобы узнать сколько вольт там и там.

Вот заряд движется от минуса к первому резистору. Вычисляем сколько вольт перейдет в положительный полюс у заряда.

1.7 * 0.232 = 0.3944
Далее считаем сколько вольт перейдет после 1.21
0.232 * 1.21 = 0.28072
280.72 это то что перешло в положительный полюс заряда. теперь складываем все что есть в положительном полюсе.
0.3944 + 0.28072 = 0.67512
И высчитываем далее и так мы узнаем что ближе к концу будет полный заряд в положительном поле.

Каково направление электрического тока? — ASUTPP

В каком направлении на самом деле течет электрический ток? Этот вопрос возникает во многих случаях.  Итак, давайте посмотрим на этот вопрос в данной статье. 

Различают техническое направление тока и физическое направление тока.

  • Техническое направление электрического тока: от плюса к минусу.
  • Физическое направление электрического тока: от минуса к плюсу.

Это хорошо иллюстрируется на рисунке 1 ниже:

Рис. 1. Направление электрического тока

Когда было открыто электричество, было установлено, что электрический ток будет течь от положительного полюса источника тока к отрицательному. Андре-Мари Ампер был первым, кто ввёл термин «электрический ток» в его нынешнем виде и определил направление тока. При этом его выводы основывались на опыте с устройством для разложения воды (H2O ) на кислород (O2) и водород (H2), которое в химии известно как «аппарат Гофмана для электролиза воды».

Рис. 2. Аппарат Гофмана для электролиза воды

Если к аппарату для электролиза воды (см. рисунок 2) подключить полюса источника тока, то в сосуде, подключенном к положительному полюсу, образуется кислород (O2), а в сосуде, подключенном к отрицательному полюсу, — водород (h3). Ампер определил (произвольно) направление тока от «кислородного провода» к «водородному проводу». В литературе это закрепилось как техническое (обычное) направление тока, которое отражалось в том, что за направление тока условно приняли то направление, по которому движутся (или могли бы двигаться) в проводнике положительные заряды, т. е. направление от положительного полюса источника тока к отрицательному.

Если подытожить вышенаписанное, то можно сделать вывод о том, что вопрос о направлении электрического тока возник в науке тогда, когда об электронах и ионах ещё ничего не было известно. В то время предполагали, что во всех проводниках могут перемещаться как положительные, так и отрицательные электрические заряды.

Однако, когда человек «погрузился» в атомную физику, он понял, что это неверный путь. Сегодня мы, благодаря той же атомной физике знаем, что в металлах текут только частицы обладающие отрицательным зарядом, то есть электроны, поэтому направление тока от «минуса к плюсу» было бы более логичным. Следовательно правильно говорить о том, что электроны притягиваются к положительному полюсу источника тока и поэтому текут к нему. Это ничто иное как физическое направлении тока.

В тоже время, из-за больших сложностей с возможным изменением огромного количества технической литературы, которая сформировалась за эти многие годы еще со времен Андре-Мари Ампера, было решено продолжать использовать первоначальное направление электрического тока и называть его техническим направлением тока или обычным (традиционным) направлением электрического тока. В электрических схемах обычно используется именно техническое направление тока.

Смотрите также статью: Закон Ома для участка цепи.

Важные примечания:

  1. Если специально не указано иное, в принципиальных схемах используется именно техническое направление тока!
  2. Стрелка указывает направление тока (часто используется в электрических цепях).
  3. Если текущее направление тока принято ошибочно, это можно увидеть по знаку минус, например, -2 А.

Что означает плюс (+) в обозначении источника напряжения?

спросил

Изменено 3 года, 5 месяцев назад

Просмотрено 1к раз

\$\начало группы\$

Символ плюса в источнике напряжения обозначает наивысший потенциал 9Конец 0014 или это положительный конец ?

Верен ли этот ответ для IEEE, IEC и NEC?

Для знающих это может показаться тривиальным, но я провел исследование и не нашел ответа.

ОБНОВЛЕНИЕ :

Мой вопрос возникает из-за того, что существует поток электронов (настоящий, когда электроны являются носителями заряда) и условный поток (адаптированный, чтобы не думать «негативно» дважды) .

Если плюс означает положительный конец , то электроны движутся

в концах в потоке электронов, так как электроны будут двигаться от отрицательного конца к положительному.

Если плюс означает конец с наивысшим потенциалом , то электроны движутся из концов в потоке электронов, поскольку электроны переходят от высокого потенциала к низкому потенциалу.

  • напряжение
  • символ
\$\конечная группа\$

5

\$\начало группы\$

Это одновременно положительный конец и конец с более высоким потенциалом.

Поскольку электрон имеет отрицательный заряд, его потенциальная энергия ниже, когда он находится под более высоким потенциалом, и наоборот. Таким образом, электроны имеют тенденцию течь к более высоким потенциалам.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Когда говорят, что источник напряжения составляет 5 В, это означает, что положительный потенциал будет на 5 В выше, чем отрицательный. Если было -5В, то плюс будет на 5В ниже. Помните, напряжение всегда относительно.

Основное соглашение — минус всегда является ссылкой.

Хорошо придерживаться одной точки зрения. Большинство вещей основано на обычном токе, потоке «положительного заряда». Это «положительный заряд», который течет от более высокого потенциала к более низкому. Система, основанная на электронном токе, все перевернет.

\$\конечная группа\$

1

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.

Что такое отрицательное напряжение? — Обмен стека электротехники

спросил

Изменено 1 месяц назад

Просмотрено 285 тысяч раз

\$\начало группы\$

Просто общий вопрос по электронике: что такое отрицательное напряжение, например -5 Вольт?

Исходя из моих базовых знаний, энергия генерируется электронами, блуждающими от отрицательной стороны к положительной стороне источника питания (здесь предполагается мощность постоянного тока). Является ли отрицательное напряжение, когда электроны блуждают от + к -?

Зачем он вообще нужен некоторым устройствам, что в нем такого особенного?

  • напряжение
\$\конечная группа\$

10

\$\начало группы\$

У кого-то могут быть лучшие слова, чтобы объяснить это, чем у меня, но важно помнить, что напряжение — это разность потенциалов. В большинстве случаев «разностная» часть представляет собой разницу между некоторым потенциалом и потенциалом земли. Когда кто-то говорит -5v, они говорят, что вы находитесь под землей.

Вы также должны иметь в виду, что напряжение является относительным. Итак, как я упоминал ранее, большинство людей ссылаются на «землю»; но что такое земля? Вы можете сказать, что земля — это земля, но как насчет случая, когда у вас есть устройство с батарейным питанием, которое не имеет контакта с землей. В этой ситуации мы должны рассматривать некоторую произвольную точку как «землю». Обычно отрицательная клемма на аккумуляторе — это то, что мы рассматриваем в этой ссылке.

Теперь рассмотрим случай, когда у вас последовательно соединены 2 батареи. Если бы оба были 5 вольт, то вы бы сказали, что у вас всего 10 вольт.

Но предположение, что вы получаете 0/+10, основано на «земле» как на отрицательной клемме батареи, которая не касается другой батареи, а затем на 10 В как на расположении положительной клеммы, которая не касается другой батареи. касаясь другой батареи. В этой ситуации мы можем принять решение, что мы хотим сделать соединение между двумя батареями нашей «землей». Это приведет к +5 В на одном конце и -5 В на другом конце.

Вот что я пытался объяснить:

 +10v +++ +5v
       | |
       | | < Аккумулятор
       | |
+5В --- 0В
       +++
       | |
       | | < Другая батарея
       | |
0В --- -5В
 
\$\конечная группа\$

8

\$\начало группы\$

Представьте, что вы измеряете высоту автомобиля. Вы можете взять рулетку и измерить расстояние от земли до крыши автомобиля. «Крыша этой машины находится на высоте 4 фута над землей».

Вы также можете встать на крышу автомобиля и свесить ту же рулетку на землю. «Земля находится на 4 фута ниже крыши этой машины».

Напряжение работает так же. Знак минус — это просто условность, точно так же, как автомобиль имеет одинаковую высоту, независимо от того, как вы его измеряете. Переверните выводы мультиметра, и отрицательный знак исчезнет.

\$\конечная группа\$

6

\$\начало группы\$

Напряжение – это разность потенциалов. Если я подключаю клемму A устройства к потенциалу 30 вольт, а клемму B к потенциалу 20 вольт. Потенциал от А до В равен 10 вольт, но потенциал от В до А равен - 10 вольт.

Представьте себе высокое здание Чтобы подняться с 30 этажа на 20 этаж, вы спуститесь на 10 этажей.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

ну почему бы и нет..

Сказать, что у вас есть напряжение +5 В в точке А, означает, что точка А на 5 вольт больше положительного, чем выбранная вами земля.

Сказать, что у вас есть напряжение -5 В в точке B, означает, что «земля» на 5 вольт больше положительной, чем точка B.

Знак просто указывает полярность напряжения по отношению к узлу земли.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

На первую часть этого вопроса уже дан очень хороший ответ.

Что касается второй части, вы могли бы взять самую низкую клемму питания от источника питания и назвать это 0 В, тогда все остальные напряжения будут положительными. Однако для многих схем это было бы очень неудобно. Например, обычные источники питания для схемы операционного усилителя имеют напряжение +12 В и -12 В. Вы можете перемаркировать выход -12 В как «землю», тогда старая земля будет +12 В, а старая + 12 В будет + 24 В. Кроме того, все ваши сигналы будут привязаны к +12 В, и вам придется учитывать это каждый раз, когда вы измеряете вещи. Кроме того, большая часть энергии используется между самым высоким и средним выходом (по сути, заряд в верхнем выходе изначально был получен от среднего выхода и хочет вернуться туда), то же самое с самым низким выходом. В целом проще пометить средний вывод 0V (земля) и работать с положительным и отрицательным напряжением.

Игнорирование заземления. В реальной жизни часто земляной выход питания буквально заземлен, и думать, что вся Земля находится под напряжением +12 В, было бы просто странно.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Некоторые ОУ, например ветеран 741, требуют их питания в виде двух напряжений, одного положительного, а другого отрицательного по отношению к земле или нулевому уровню сигнала на входе и выходе. В этом контексте естественно говорить о питание составляет +15 В и -15 В (это значения, обычно указанные для 741) 9{B} \vec{E}.d\vec{\ell}, \$

где \$\vec{E}\$ — электрическое поле на пути интегрирования.

\$V_{AB}\$ становится отрицательным или положительным (или просто нулем) в соответствии с этим интегрированием. Например, если поменять местами точки \$A\$ и \$B\$, знак изменится.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Если, например, ваш источник питания показывает землю, 5 В, -5 В, тогда ваша клемма заземления положительна на -5 В, таким образом вы получаете 5 В от земли. Если вы используете клеммы 5 В и -5 В, то вы будете использовать -5 В в качестве земли, и вы получите 10 В от клеммы 5 В. Если, скажем, есть также клемма 3 В, вы получите 8 В от клеммы 3 В, используя - 5В как земля. Простой вопрос, простой ответ, люди. Я, наверное, знаю об этом меньше, чем все остальные, кто комментировал здесь.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Ну, просто чтобы добавить свои пять копеек, скажем, у вас есть незаземленное устройство. При +10 вольт вы ожидаете, что ток пойдет от батареи, через виджет, а потом... куда? Это всего лишь 10 вольт, поэтому дуга через воздух на землю на самом деле невозможна, но она может пройти через корпус в руку пользователя, или заряд может просто остаться на дальнем конце виджета. Итак, теперь у вас есть +10 вольт с одной стороны и +8 вольт или что-то с другой относительно земли. Однако Wiget видит разницу всего в 2 вольта.

При +5В и -5В ток как вставляется в виджет, так и вытягивается из виджета.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Попробую объяснить как я понимаю. .. нет +ve и -ve, это только обозначение двух направлений. Напряжение означает потенциальную «разницу». т. е. это не количество, а сравнительная величина в направлении. Если вам нравится направление, то это +ve, если не нравится, то это -ve. Яблоко падает с дерева на землю, и земля, и ветка дерева оказывают определенное притяжение на это яблоко, но земля притягивает на «X» больше, чем ветка, земля побеждает. Затем Юпитер решает совершить космическую прогулку и поднимается на 2 фута выше дерева, теперь яблоко взлетает вверх. На самом деле нет ни верха, ни низа, никогда не было. Если вид летящего вверх яблока огорчает вас, вы говорите, что вниз — это то место, где находится земля, так что к земле — это +ve «направление», а вверх — это то место, где Юпитер летит, так что полет к Юпитеру — это -ve «направление».

Точно так же в электротехнике нет +ve и -ve, это просто обозначение двух направлений (скалярное, а не векторное в случае электроники), одно мы предпочитаем, другое не так часто, но все же используем это в нашу пользу.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *