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¿Qué es el voltaje negativo?

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

Según mi conocimiento básico, la energía se genera cuando los electrones se desplazan de la parte negativa a la positiva de la fuente de alimentación (asumiendo energía de corriente continua aquí). ¿Es el voltaje negativo cuando los electrones se desplazan de + a -?

¿Por qué algunos dispositivos incluso lo necesitan, qué tiene de especial?

38 votos

Debes pensar en la electrónica como una especie de matemáticas aplicadas, y olvidarte por completo de los electrones.

7 votos

Sí, no pienses en los electrones. Los ingenieros utilizan corriente convencional en su lugar ("solo una convención"), ya que la carga puede fluir en ambas direcciones al mismo tiempo. amasci.com/amateur/elecdir.html Y la potencia no es "generada" por electrones. La energía es transportada en campos eléctricos y magnéticos. amasci.com/elect/poynt/poynt.html

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Binarytales Puntos 1145

Alguien puede tener palabras mejores para explicar esto que yo, pero lo importante que debes recordar es que el voltaje es una diferencia de potencial. En la mayoría de los casos, la parte de "diferencia" es una diferencia entre algún potencial y el potencial de tierra. Cuando alguien dice -5v, están diciendo que estás por debajo del suelo.

También debes tener en cuenta que el voltaje es relativo. Como mencioné antes, la mayoría de la gente hace referencia a "tierra"; pero ¿qué es tierra? Puedes decir que la tierra es el suelo, pero ¿qué pasa cuando tienes un dispositivo alimentado por batería que no tiene contacto con la tierra? En esta situación tenemos que tratar algún punto arbitrario como "tierra". Por lo general, el terminal negativo de la batería es lo que consideramos desde esta referencia.

Ahora considera el caso de que tienes 2 baterías en serie. Si ambas fueran de 5 voltios, entonces dirías que tendrías un total de 10 voltios.

Pero la suposición de que obtienes 0/+10 se basa en "tierra" como el terminal negativo de la batería que no está tocando la otra batería y luego 10V como la ubicación del terminal positivo que no está tocando la otra batería. En esta situación, podemos tomar la decisión de que queremos que la conexión entre las 2 baterías sea nuestra referencia de "tierra". Esto resultaría en +5v en un extremo y -5v en el otro extremo.

Esto es lo que estaba tratando de explicar:

+10v   +++   +5v
       | |
       | | < Batería
       | |
+5v    ---   0v
       +++
       | |
       | | < Otra Batería
       | |
0v     ---   -5v

6 votos

Gracias. Solo me pregunto: ¿Por qué los dispositivos "eligen" requerir -5 voltios en lugar de +5 voltios? Si tengo un dispositivo alimentado por una Fuente de Alimentación "normal", ¿por qué el fabricante no simplemente requeriría +5 voltios? (Algunas pantallas LC requieren voltaje negativo)

2 votos

Es específico del dispositivo. Investiga cómo funcionan los LCD a nivel técnico y apuesto a que lo explicará.

1 votos

@michael, El contraste de la pantalla LCD proporciona la referencia para cada una de las celdas. Puede ser calificado para los comunes 3.3V o 5V para una fácil integración, pero las celdas pueden necesitar más caída para poder leerlas (las moléculas necesitan ser torcidas). A menudo los LCD de 5V pueden usar 0V de contraste, incluso sin una bomba de carga integrada (-ve).

41voto

Imagina que estás midiendo la altura de un coche. Podrías tomar una cinta métrica y medir la distancia desde el suelo hasta el techo del coche. "El techo de este coche está a 4 pies sobre el suelo."

También podrías pararte en el techo del coche y dejar caer la misma cinta métrica hasta el suelo. "El suelo está a 4 pies debajo del techo de este coche."

La tensión funciona de la misma manera. El signo negativo es solo una convención, de la misma manera que el coche tiene la misma altura, independientemente de cómo se mida. Da la vuelta a las puntas de tu multímetro, y el signo negativo desaparecerá.

3 votos

La tierra también es solo una convención. Puedes elegir cualquier punto único en un circuito y etiquetarlo como tierra, pero elegimos puntos específicos por convención.

1 votos

@michaelStum, @pingswept, Siempre me gusta recordar a la gente que hay energía potencial por la altura si estudias física. (mgh) es energía potencial, si elijo la atmósfera como mi referencia, de repente todos tenemos energía potencial negativa.

0 votos

Buenos puntos, ambos.

7voto

Timbo Puntos 14117

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.

Piénsalo como un edificio alto. Para ir del piso 30 al piso 20, debes bajar 10 pisos.

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SQLMenace Puntos 68670

Oh por qué no ..

Decir que tienes un voltaje de +5V en el punto A significa que el punto A es 5 voltios más positivo que tu tierra elegida.

Decir que tienes un voltaje de -5V en el punto B significa que la 'tierra' es 5 voltios más positiva que el punto B.

El signo simplemente te indica la polaridad del voltaje, en relación con el nodo de tierra.

4voto

Glauco Vinicius Puntos 270

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

En cuanto a la segunda parte, podrías tomar el terminal de suministro más bajo de la fuente de alimentación y llamarlo 0V, luego cada 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. Podrías renombrar la salida de -12V como "tierra", entonces la vieja tierra sería +12V y la vieja +12V sería +24V. Además, todas tus señales estarían referenciadas a +12V y tendrías que tenerlo en cuenta cada vez que midieras cosas. Además, se utiliza mucha energía entre la salida más alta y la media (en efecto, la carga en la salida superior originalmente proviene de la salida media y quiere volver allí), lo mismo con la salida más baja. En resumen, es más fácil etiquetar la salida media como 0V (tierra) y trabajar con voltajes positivos y negativos.

Todo esto está ignorando problemas de conexión a tierra. En la vida real, a menudo la salida de tierra en la fuente está literalmente conectada a tierra, y pensar en toda la Tierra como si estuviera a +12V sería simplemente extraño.

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