회로를 시뮬레이션 할 때 왜 접지가 필요합니까? 전압이 두 노드 사이에 상대적이라고 생각했습니다!

전자는 나에게 매우 새로운 것입니다.

내가 생각할 수있는 가장 기본적인 회로는 1V의 전압원과 1 옴의 저항이었다.

지금까지 나는 (I = V / R) 1A의 전류를 얻어야한다는 것을 이해합니다. 그러나 시뮬레이션은 해결책을 제시하지 못하며 근거가 있어야한다고 말했습니다.

양쪽과 전위차가있는 전압원이있는 경우 왜 접지해야합니까?

회로를 연결합니다.

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

정답 : 전압은 두 노드 사이에서만 정의됩니다.

많은 전자 회로에는 회로의 많은 부분에 연결되는 정전압 * 전원 공급 장치가 있습니다. 일반적으로 전원 공급 장치의 양극 단자는 "V +"또는 "Vcc"또는 ...

일반적으로 전원 공급 장치의 음극 단자는 "접지"라고합니다.

일반적 으로 회로도에서 V + 넷 또는 접지 넷을 사용하지 않는 경우가 많습니다. 대신 우리는 물건을 V + 기호 또는 접지 기호에 연결합니다.

마지막으로, 규칙 에 따라 회로의 어느 지점에서나 전압 에 대해 이야기 할 때마다 해당 지점과 접지 망 사이의 전압에 대해 암시 적으로 이야기합니다.

시뮬레이션 도구는 단순히 마지막 규칙을 준수합니다. 따라서 접지라는 기준 망이 필요합니다.

* 또는 그 근사치

질문의 구체적인 내용은 다음과 같습니다.

지금까지 나는 (I = V / R) 1A의 전류를 가져야한다는 것을 이해합니다. 그러나 자극 은 해결책을 제공하지 않으며 내가 근거를 가지고 있어야합니다.

양쪽과 전위차가있는 전압원이있는 경우 왜 접지해야합니까?

시뮬레이터 작동 방식에 따라 다릅니다. 시뮬레이터에는 기준점이 필요하며이 기준점은 GND 기호로 지정됩니다. 내부적으로 엔진은이 기준에 대한 시스템 방정식 및 응답을 결정합니다.

이 제한은 물리 때문에 현실 세계에는 존재하지 않습니다.

일반적으로 전원 공급 장치의 마이너스 (-) 쪽이 0V 인 것으로 가정하므로 접지를 마이너스쪽에 연결하면 0V가되고 플러스 (+) 쪽은 1V (GND + 차이 = 0 + 1 = 1) V.

접지를 플러스 측에 놓으면 마이너스 측은 -1V가됩니다.

당신 말이 맞아요 "출력"노드는 다른 지점과 비교하지 않으면 전압을 측정 할 수 없습니다. 이것이 "지상"지점의 유일한 목적입니다.

전압 측정을 요청하지 않으면 적어도 노드에서 전류를 측정 할 수 있다고 생각할 수 있습니다. 그러나 SW는 전류를 계산하기 위해 전압을 계산해야하므로 자체 계산을위한 접지 기준점이 필요합니다.

양쪽과 전위차가있는 전압원이있는 경우 왜 접지해야합니까?

그 이유는 회로를 설명하는 방법입니다. 네가 옳아. 모든 전압은 2 포인트입니다. "포인트 IN의 전압은 무엇입니까"와 같은 것은 없으며 "IN과 OUT 사이의 전압은 무엇입니까"만 알 수 있습니다.

따라서 회로에 대한 대화 (및 사고)를 단순화하기 위해 회로에서 무언가를 "이것은 0"으로 선언하고 "접지"라고 부르는 것이 일반적입니다. "IN의 전압은 1V"라고 말할 수 있지만 실제로 의미하는 것은 " 접지와 IN의 전압 은 1V"입니다.

시뮬레이터 만 보아도 땅이 없으면 작동하지 않을 것으로 예상됩니다. "점 사이"가 아닌 "점"의 전압을 보여줍니다. 기준점을 설정하지 않으면 이런 방식으로 결과를 표시 할 수 없으므로 시뮬레이션을 전혀 실행할 수 없습니다.

작동 할 시뮬레이터가 있다고 생각합니다. 기술적 인 문제가 아니라 결과가 어떻게 나타나는지에 대한 문제입니다 .

실제로, 당신은 "접지"가 필요하지 않습니다. 필요한 것은 저항의 하단과 전압원의 하단 (음의) 단자 사이의 연결입니다. 시뮬레이터에서 이것은 연결 목록에 의해 수행됩니다. 이 둘이 수도관, Tesla 코일 상단, 220V AC 전원, Van De Graf 생성기 상단 또는 Ben Franklin의 연에 연결된 경우 시뮬레이터에서 계산 한 저항의 전류는 동일합니다 .

따라서 시뮬레이터로 돌아가서 전압원의 2 개의 다른 지점과 저항의 2 개의 다른 지점에 연결되어 있는지 확인하십시오.

기억하십시오 : 저항은 무의미합니다!

나는 엄격하게 수학적인 의미로 귀하의 질문에 대답하려고 노력할 것입니다. 시뮬레이터라고 불리는 가난한 챕터가 여기서 해결책을 찾을 수없는 이유를 이해할 것입니다.

회로는 다음과 같습니다

그림과 같이 상단 터미널 A와 하단 B를 호출합니다.

이제 우리는 전압원 알고 있습니다. $V_A - V_B = 1V$

우리는 또한 저항 측면에서

$I = (V_A - V_B) / R$$I= 1$

이제 무한한 줄 수 있습니다.$V_A$$V_B$$V_A - V_B = 1$

$V_A=5$$V_B=4$$V_A-V_B=1$

$V_A$$V_B$

모든 전압 차이와 전류는 여전히 정의되어 있습니다. 그러나 절대 전압은 정의되지 않습니다.

절대 전압을 정의하고 (ur 시뮬레이터가 솔루션을 던지기 위해). 참조가 필요합니다. 이 참조는 일반적으로 접지로 선택됩니다.

$V_A$$V_B$

$V_B=0$

$V_A=1$$V_B$

더 간단한 상황을 생각해보십시오.

20 층짜리 건물이 있다고 가정 해보십시오 (각 층의 높이는 10 피트라고 가정하십시오). 건물의 12 층에 서 있다고 가정하겠습니다.

누군가가 당신이 서있는 높이를 물으면 ..

당신의 대답은 무엇입니까?

120 피트? 확실합니까 ?

건물이 에베레스트 산 (해발 29000 피트)에 있다면 어떨까요?

당신은 0 층에서 당신에게 말할 수 있지만 .. 차이는 120ft입니다. 당신은 1 층에서 당신에게 말할 수 있지만 .. 차이는 110 피트입니다.
측정 위치를 모르면 절대 높이를 정의 할 수 없습니다.

건물이 에베레스트 산에 있고 참조는 해면입니다. 당신이 서있는 높이는 29000ft + 120ft입니다.

그러나 참조가 0 층인 경우 높이는 120 피트입니다.

시뮬레이터가 직면하는 어려움을 이해하기를 바랍니다.

아래 두 회로를 시뮬레이션하면 내가 말하는 것을 이해할 수 있습니다.

1. 0 층은 참조 :

2. 해수면 기준 :

모든 최고!

실제로 두 가지 이유가 있습니다.

먼저 시뮬레이션입니다. 실제 세계에서 1V 전원 (고전류 용량 (일반 AA 유형 배터리가 아닌 강력한 전압 소스를 의미 함))을 1 옴 저항에 연결하면 접지없이 1A를 확실히 얻을 수 있습니다.

그러나..

두 번째는 또한 실제 전압에서 음의 전압을 생성하는 데 사용됩니다. 그리고 시뮬레이션자는 당신이하려는 것을 알고 싶어합니다. 전원의 음극 쪽을 접지하면 회로는 접지하지 않은 것과 동일합니다 (거의 동일합니다). 그러나 회로의 기능이 회로의 측정을 변경하지 않아도 전원의 양극 쪽을 접지하면 의지와 그 차이를 만들 것입니다.

첫 번째 예에서 바닥 부분 (-끝)을 1V 및 0V (접지) 접지 할 때 차이는 1V이고 전류는 1A입니다. 그러나 두 번째 예에서는 접지 (+ 끝)를 접지합니다. 하단에 -1V가 있고 상단에 0V가 있으면 차이는 1V이고 전류는 1A입니다. 두 회로는 정확히 같은 방식으로 작동하지만 측정 값은 +1 ~ 0 대 0 ~ -1입니다. 그리고 그것들은 그런 식으로 다릅니다. 그래서 시뮬레이터는 당신이 어떤 거품을 만들 것인지 결정합니다.