Kann Spannung negativ sein: Wann, wie, umfassende FAQs, Einblicke?

Spannung bedeutet nicht immer, dass sie positiv sein muss. Deshalb stellt sich die Frage, kann die Spannung negativ sein oder nicht? Lassen Sie uns Ihre Neugier auf negative Spannung nähren.


Dieser Artikel erklärt, wie eine Spannung negativ sein kann, erklärt die Vorzeichenkonvention der Spannung (gemäß der grundlegenden Schaltungsvorzeichenkonvention) in verschiedenen Schaltungen, was die negative Spannung verursacht, und wandelt jede Spannung in eine negative Spannung um.

Ist die Spannung positiv oder negativ?

  Spannung ist das Potenzial, das zwischen den beiden verschiedenen Punkten entsteht. Spannung kann als die pro Einheit geleistete Arbeit aufgeklärt werden, die erforderlich ist, um eine Einheitsladung bei Vorhandensein eines statischen elektrischen Felds von einem Punkt zu einem anderen zu bewegen.

 Spannung hat Größe und Polarität. Die Polarität der Spannung kann negativ oder positiv sein, wobei der Betrag der Spannung nur positiv sein kann. Spannung ist eine relative Größe, kann also sowohl positiv als auch negativ sein. 

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Bild-Kredit: „Datei: Elektrische Lastanimation 2.gif“ by Chetvorno ist gekennzeichnet mit CC0 1.0

 Das Konzept der positiven und negativen Spannung stammt aus der Vorzeichenkonvention. Die Vorzeichenkonvention ist eine weltweit angenommene Regel, um den elektrischen Fluss oder die Vorzeichen der elektrischen Leistung in einem Stromkreis zu definieren. Benjamin Franklin war derjenige, der vermutete, dass elektrischer Strom vom positiven Spannungspol zum negativen Spannungspol fließt. Zu dieser Zeit war die Rolle des Elektrons im Stromfluss nicht klar, die von ihm gegebene Konvention akzeptiert zu werden. Später, nach mehreren Entdeckungen, wurde jedoch festgestellt, dass das Elektron, das Strom in der entgegengesetzten Richtung des Stromflusses auslöst.

Null Volt im Schaltkreis werden als Masse bezeichnet, die als Referenz zum Messen anderer Spannungen verwendet wird. Die Spannungspolarität eines elektrischen Schaltungselements variiert für ein aktives oder passives Element für ein passives Element, wie z. B. einen Widerstand. Der Anschluss, durch den das Elektron in das Element eintritt, dieser Anschluss ist der negative Spannungsanschluss und ein anderer Anschluss der Komponente ist der positive Spannungsanschluss. Bei aktiven Komponenten wie Netzteil und Kondensator ist die stromliefernde Klemme der Pluspol und die andere Klemme der Minuspol.

Was bedeutet es, wenn die Spannung negativ ist?

Spannung ist eine relative Größe, kann also ein negativer oder positiver Wert sein.

Kann die Spannung negativ sein?
Bild-Kredit: „Datei:Animation der Stromquelle 2.gif“ by Chetvorno ist gekennzeichnet mit CC0 1.0

Wenn die Spannung negativer (in der Polarität) in Bezug auf die Masse der Schaltung ist, ist die Spannung negativ. 

Zum Beispiel hat eine Gleichspannungsquelle wie eine Batterie (oder Zelle) einen negativen und einen positiven Anschluss. Wenn der Pluspol der Batterie gegründet ist, wird der Minuspol mit der Schaltung verbunden, dann ist die Spannung, die durch die Versorgung der Schaltung bereitgestellt wird, eine negative Spannung.

 Die positive oder negative Spannung kann auf die Ausrichtung der Spannungsversorgungen in der Schaltung zurückzuführen sein. Wenn der Minuspol direkt mit Masse und der Pluspol direkt mit der Schaltung verbunden ist, ist die erzeugte Spannung die positive Spannung. Wenn der Pluspol (+) direkt mit Masse verbunden ist und der Minuspol (-) mit der Schaltung verbunden ist, ist die aus dem Minuspol (-) der Versorgung erzeugte Spannung die negative Spannung.

Wofür wird negative Spannung verwendet?

Mehrere Schaltungen verwenden negative Spannung, wie z Transistor, Telekommunikation, Gegentaktverstärker, eine Leistungstreiberschaltung usw.

Verwendung negativer Spannung:

 Der Operationsverstärker (OpAmp) benötigt für den ordnungsgemäßen Betrieb und die Verstärkung sowohl positive als auch negative Spannung. Für die Vorspannung des Transistors ist eine negative Spannung eine Voraussetzung. In der Telekommunikation werden die Leitungen in Gegenwart von Feuchtigkeit und anderem Fremdmaterial unterirdisch verlegt, was zu Korrosion in dem im Allgemeinen aus Kupfer bestehenden Draht führen kann. Wenn durch den Draht eine negative Spannung verwendet wird, wird die Korrosion minimiert.

Kann die Spannungsverstärkung negativ sein?

Die Spannungsverstärkung ist das Verhältnis der Ausgangsspannung (in Volt) zur Eingangsspannung (in Volt) eines Schaltungselements.

Eine negative Spannungsverstärkung bedeutet, dass sich die Polarität der Spannung vom Eingang zum Ausgang ändert. Mit anderen Worten, die Ausgangsspannung ist in Bezug auf den Eingang um 180 Grad phasenverschoben. Die Spannungsverstärkung ist negativ, wenn die Ausgangsspannung (aufgrund von Dämpfung oder Phasenverschiebung) geringer ist als die der Eingangsspannung. Ein Verstärker mit negativer Rückkopplung hat eine negative Spannungsverstärkung.

Kann eine Batteriespannung negativ sein?

Die Polarität der Batteriespannung hängt davon ab, wie sie zwischen der Schaltung und Masse angeschlossen ist.

Angenommen, der Pluspol (+) der Batterie ist direkt mit Masse und der Minuspol (-) mit dem Stromkreis verbunden. In diesem Fall ist die daraus erzeugte Spannung negativ, und wenn der Minuspol geerdet ist.

Der Pluspol ist mit der Schaltung verbunden, dann ist die daraus erzeugte Spannung positiv.

Was ist negative Spannung in Wechselstrom?

In einem Wechselstrom (Wechselstrom-)Stromkreis, zwei Pole der Wechselstromquelle tauschen zwischen positiv und negativ.

Die negative Spannung in Wechselstrom bedeutet, dass die Spannung um 180 Grad phasenverschoben zur positiven Spannung ist. Ein vollständiger Zyklus von AC besteht aus zwei Halbzyklen, einer ist die positive (+) Hälfte und der andere ist die negative (-) Hälfte. In der positiven Hälfte ist die Spannung zu jedem Zeitpunkt positiv. Dennoch wird während der negativen Hälfte des Kreises die Polarität der Spannung in Bezug auf die positive Hälfte des Zyklus invertiert, was bedeutet, dass die Spannung zu jedem Zeitpunkt während des negativen Halbzyklus negativ ist.

Kann die Thevenin-Spannung negativ sein?

Die Thevenin-Spannung kann nach dem Thevenin-Theorem definiert werden, das besagt, dass jede lineare Schaltung eine Kombination mehrerer Spannungsquellen ist und Widerstände durch einen Widerstand und eine Spannungsquelle ersetzt werden können; die resultierende Spannungsquelle ist die Thevenin-Spannung.

Die Polarität der Thevenin-Spannung kann je nach Ausrichtung der Thevenin-Spannung in der Schaltung negativ und positiv sein. Wenn die berechnete Thevenin-Spannung negativ ist, ändert sich die Richtung der resultierenden Stromquelle. Bleibt der berechnete Wert positiv, dann ist die Orientierung der resultierenden Netzteilorientierung korrekt.

Kann die RMS-Spannung negativ sein?

RMS steht für Route Mean Square Value. Die Effektivspannung kann durch Ziehen der Quadratwurzel des Mittelwerts der quadrierten Momentanspannung über ein Zeitintervall ermittelt werden

Das Ergebnis einer Quadratwurzel kann negativ oder positiv sein. Angenommen, die Amplitude der Spannung wird für den Effektivwert verwendet, dann gemäß Konvention. In diesem Fall ist der Effektivwert der Spannung nur positiv, wenn Amplitude und Phase der Spannung zum Erhalten der Effektivspannung verwendet werden, dann kann er ein komplexer negativer oder positiver Wert sein.

Kann die Knotenspannung negativ sein?

In einer Schaltung ist der Knoten ein Punkt zwischen zwei oder mehr Schaltungselementen, und die Knotenspannung ist die elektrische Potentialdifferenz zwischen zwei Knoten der Schaltung.

Die Knotenspannung kann positiv oder negativ sein, da es sich um eine relative Größe handelt. Ein Knoten der Schaltung kann als Referenzknoten betrachtet werden, und in Bezug auf diesen Knoten kann eine andere Knotenspannung gemessen werden. Im Allgemeinen ist die Referenzspannung der Masseknoten, so dass der Wert des anderen Knotens von der Richtung der Stromorientierung usw. in Bezug auf den Referenzknoten abhängt. Die Messknotenspannung kann geringer sein als die der Referenzspannung.

Kann die Stoppspannung negativ sein?

Beim Experiment zum photoelektrischen Effekt ist die Anode das Zielmaterial. Die Anode ist mit dem positiven Anschluss der Spannungsquelle verbunden, während sie der monochromatischen und elektromagnetischen Welle ausgesetzt ist, was zu einem Stromfluss durch den Stromkreis führt, der als Photostrom bezeichnet wird.

Wenn die Anode mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbunden wird, wenn die Spannung ansteigt, stirbt der Photostrom ab. Die Spannung, bei der der Photostrom aufhört, durch die Schaltung zu fließen, wird als Stoppspannung bezeichnet. Durch dieses Experiment haben wir erfahren, dass die Stoppspannung ein negativer Wert ist.

Kann die Spannung von Spitze zu Spitze negativ sein?

Spitze-Spitze-Spannung ist die Differenz zwischen einer minimalen Spannung und einer maximalen Spannung eines Spannungssignals.

Die Größe der Spitze-zu-Spitze-Spannung kann von 0 bis zu jedem positiven Wert variieren, da die Polarität der Spitze-zu-Spitze-Spannung negativ und positiv sein kann.

Kann die Momentanspannung negativ sein?

Momentanspannung ist der Wert der Spannung (oder Potentialdifferenz) zu einem bestimmten Zeitpunkt.

Die Momentanspannung kann negativ oder positiv sein. Die Momentanspannung einer negativen Gleichspannungsquelle ist zu jedem Zeitpunkt durchgehend negativ. Bei Wechselspannung variiert die Momentanspannung mit der Zeit von positiv zu negativ. Für den negativen Zyklus des Wechselspannungssignals ist der Momentanwert der Spannung zu jedem Zeitpunkt negativ.

Ist der Strom negativ, wenn die Spannung negativ ist?

Spannung ist eine relative Größe, so dass sie negativ sein kann. Negativer Strom kann nur die Richtung des Elektronenstroms bedeuten, die dem elektrischen Strom gemäß der Konvention entgegengesetzt ist.

Negative Spannung bedeutet, dass der Minuspol der Stromversorgung direkt mit der Schaltung verbunden ist und der Pluspol geerdet ist. Der Strom aus dem Negativen(-) Anschluss der Spannungsquelle wird berücksichtigt. Dieser Strom ist der negative Strom, da wir den elektrischen Strom vom positiven Anschluss jeder Spannungsversorgung kennen.

Was bedeutet Minus 5 Volt?

5 Volt ist eine Potenzialdifferenz (oder Spannung) zwischen zwei verschiedenen Punkten. Bestätigen Sie, dass Spannung eine relative Größe ist, die Polarität der Spannung kann sich unter Berücksichtigung der Referenzen ändern.

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Bild: 5 DC-Volt-Versorgung, die über den Pluspol mit Masse verbunden ist.

Wenn der Pluspol der 5-Gleichspannungsversorgung direkt mit Masse verbunden ist. Als Ergebnis ist das Positive (+) Anschluss wird die Referenzspannung, und der negative (-) Anschluss der 5-Volt-Versorgung ist mit der Schaltung verbunden. Die resultierende Spannung durch die 5-Volt-Versorgung beträgt minus 5 Volt, da der Pluspol als Referenzpunkt verwendet wird.

Wie erzeugt man eine negative Spannung?

Um eine negative Spannung zu erzeugen, können verschiedene Verfahren verwendet werden.

Verwendung :-

Mit der Kombination von 555 Timern und einer Clipper-Schaltung kann die negative Spannung als Ausgang erzeugt werden. Hier fungieren 555 Timer als astabiler Vibrator. Nachdem der 555 Strom vom Netzteil erhalten hat, erzeugt er als Ausgang eine Rechteckwelle, die sowohl aus positiver als auch aus negativer Spannung besteht. Während der positiven Hälfte der Ausgangsspannung wird der mit dem Ausgang verbundene Kondensator aufgeladen, sodass keine positive Spannung anliegt. Während der negativen Spannung wird der Kondensator über die Diode entladen, die eine negative Spannung als Ausgang liefert.

Es gibt mehrere ICS, die einen geschalteten Kondensatorspannungswandler verwenden, um eine Spannung in eine negative Spannung umzuwandeln. Im Allgemeinen enthält dieser IC unkritische Kondensatoren für die Ladungspumpe und das Ladungsreservoir. Und als grundlegender Bestandteil dieser ICs sind der Oszillatorspannungspegelumsetzer und MOS-Schalter.

Wie wir wissen, kann ein Einweggleichrichter die positive oder negative Hälfte jedes Wechselstromsignals herausfiltern, je nachdem, wie die negative Spannung ausgegeben wird negativer Einweggleichrichter kann in diesem Gleichrichter nur die negative Hälfte des Wechselstromsignals passieren, so dass Ergebnis, es gibt nur die negative Spannung als Ausgang

Die Spannungsverstärkung des invertierenden Verstärkers ist negativ, was bedeutet, dass der Ausgang des invertierenden Verstärkers um 180 Grad phasenverschoben zum Eingang des Verstärkers ist. Wenn also eine positive Spannung in den invertierenden Verstärker eingespeist wird, ist die negative Spannung wie Ausgang.

Wie wandelt man negative Spannung in positive um?

Negative Spannung kann bei Bedarf in positive Spannung umgewandelt werden.

Invertierender Verstärker kann verwendet werden, um transformieren das negative (-) Spannung ins Plus(+) Spannung. Die Spannungsverstärkung des invertierenden Verstärkers ist negativ, dh die Ausgangsspannung ist um 180 Grad phasenverschoben zum Eingang. Wenn der Eingang als negative Spannung genommen wird, ist die Ausgangsspannung des invertierenden Verstärkers positiv.

Was sind negative Spannungsregler?

VSpannungsregler werden verwendet, um einen bestimmten Spannungsbereich für verschiedene Zwecke aufrechtzuerhalten.

Ein negativer Spannungsregler ist eine Schaltung, die verwendet wird, um die Spannung eines bestimmten negativen Spannungsbereichs aufrechtzuerhalten. 79XX ist eine IC-Familie, die ein dreipoliger negativer Spannungsregler ist.

Diese ICs sind in 3 verschiedenen Ausgangsspannungen -5, -12 und –15 erhältlich. Diese integrierten Schaltkreise verfügen zu ihrer Sicherheit über interstrombegrenzende Eigenschaften und einen thermischen Abschaltschutz.

Kann Arduino negative Spannung ausgeben?

Es gibt mehrere Arduino-Boards, die im Handel erhältlich sind.

Im Allgemeinen liegt die Ausgangsspannung direkt von Arduino im positiven Spannungsbereich. Der Spannungsbereich variiert von einem Typ zum anderen oder von dem Pin, von dem der Ausgang genommen wird. Um eine negative Spannungsausgabe von Arduino zu erhalten, ist eine externe Spannungswandlerschaltung für die Spannungswandlung von positiv nach negativ erforderlich.

Ist Masse positiv oder negativ?

Die Masse ist der Bezugspunkt der Schaltung, an dem die Spannung eines beliebigen Punktes gemessen werden kann.

Die Masse kann je nach Schaltungsdesign sowohl positiv als auch negativ sein. In der Elektronik kann ein Plus- oder Minuspol eines Netzteils als Masse angesehen werden. Wenn der Minuspol der Versorgung direkt mit Masse verbunden ist, heißt die Masse negative Erdung. Wenn der Pluspol der Versorgung direkt mit Masse verbunden ist, heißt die Masse positive Masse.

Kann man Masse mit Minus verbinden?

Die Spannungsquelle hat zwei Anschlüsse; eine gilt als positiv, die andere als negativ.

Die Masse ist der Null-Volt-Referenzpunkt der Schaltung. Wenn nur eine Versorgung im Stromkreis vorhanden ist, wird der Minuspol der Versorgung mit Masse gleichgesetzt. Bei Bedarf kann die Masse auch direkt mit dem Minuspol (-) der DC-Versorgung verbunden werden. Wenn die DC-Klemme direkt mit Masse verbunden ist, wird die Masse als negative Masse bezeichnet. Da sich die Polarität mit der Zeit ändert, gibt es kein positives oder negatives Ende in der Wechselstromversorgung, sodass ein Neutralleiter vom Wechselstromkreis direkt mit Masse verbunden werden kann. Die Masse ist nicht für jeden Stromkreis notwendig. Es wird im Allgemeinen zum Schutz, als gemeinsamer Bezugspunkt für Spannungen usw. verwendet.

Wie testet man einen negativen Spannungsregler?

Die Ausgangs- und Eingangsspannung des Reglers kann zum Testen des negativen Spannungsreglers überprüft werden.

Die Eingangsspannung des negativen Reglers kann gegen Masse gemessen werden; die Eingangsspannung des Reglers wird getestet, damit der Regler mit ausreichender Eingangsspannung entsprechend arbeiten kann. Die Eingangsspannung muss betragsmäßig größer als die der geregelten Ausgangsspannung sein. Der Ausgangsspannungsbereich unterscheidet sich bei verschiedenen Spannungsreglern. Beim negativen Spannungsregler liegt der Ausgangsspannungsbereich bei negativen Spannungswerten. Stellen Sie beim Testen eines negativen Spannungsreglers sicher, dass die Ausgangsspannung im negativen Spannungsbereich liegt. Der Spannungsausgang muss sich in der Nähe seiner Nennausgangsspannung befinden. Wenn die Ausgangsspannung nicht um die Nennleistung herum liegt, ist der Regler möglicherweise defekt.

Welcher IC wird verwendet, um negative Spannung zu erhalten?

Spannungswandler mit geschalteten Kondensatoren, der die positive Eingangsspannung invertiert, teilt, verdoppelt oder vervielfacht.

ICs, die verwendet werden, um die negative Spannung als Ausgang zu erhalten, sind TL7660, MAX1044, NCP1729, LT1026, MAX870, MAX829, LT1054, CAT7660 usw. Diese ICs werden in Leitungstreibern, Operationsverstärkern, Zulieferern, Negativspannungsgeneratoren, Spannungsteilern, Spannungsentwicklern usw. verwendet. Diese ICs arbeiten für einen anderen Spannungsbereich, der von den Spezifikationen des ICs abhängt.

Warum fließt Strom von negativ nach positiv?

Die Potentialdifferenz zwischen den beiden Punkten im Stromkreis ist der Stromfluss.

Der Elektronenstrom beginnt vom negativen (-) Terminal. Es wandert zum Pluspol der Versorgung, da der Elektronenstrom in der entgegengesetzten Richtung der elektrischen Stromkonvention verläuft. Der Elektronenfluss wird durch den Polaritätsunterschied oder die Potenzialdifferenz verursacht, die durch den Überschuss des Elektrons an einem Ende und den Mangel an Elektronen am anderen entsteht – negativ geladene Elektronen, die vom negativen Ende der Versorgung zum positiven Ende der Versorgung gezogen werden .

Was ist der Unterschied zwischen positiver und negativer Spannung?

Jede Spannung kann entweder positiv, negativ oder null sein.

Der Unterschied zwischen positiver (+) und negativer (-) Spannung liegt in der Polarität der Spannung. Die Polarität der Spannung kann sich mit der Referenz ändern, als ob ein Punkt mit höherem Potenzial als Referenz genommen würde, um das niedrigere Potenzial zu messen. Die Potenzialdifferenz wird negativ sein, was die negative Spannung ist. Und wenn ein niedrigerer Potentialpunkt als Referenz genommen wird, um das höhere Potential zu messen, ist die Potentialdifferenz positiv. Die Polarität der Spannung beeinflusste auch die Ausrichtung der DC-Quelle. Bei einer Wechselstromquelle ändert sich mit der Zeit die Polarität der Spannung, da für die positive Hälfte des Wechselstromsignals die Spannung positiv ist und für die negative Hälfte die Spannung negativ ist.