근거는 무엇이며 어떤 역할을합니까?

특히 회로를 분석하려고 할 때 접지 개념과 전압에 대해 약간 혼란 스럽습니다. 초등학교에서 옴의 법칙에 대해 배웠을 때, 간단한 회로의 전류, 전압 및 저항을 계산하기 위해 법을 적용하는 방법을 배웠습니다.

예를 들어 다음과 같은 회로가 제공된 경우 :

회로를 통과하는 전류를 계산하도록 요청받을 수 있습니다. 당시에는 단순히 주어진 규칙에 따라 1.5V / 1Ohms = 1.5A를 계산했습니다.

그러나 나중에 저항의 전압이 1.5V가되는 이유는 전압이 실제로 두 지점 사이의 전위차이며 배터리 전체의 전압 차이가 저항 (실수하면 정정하십시오) 또는 1.5V. 그러나 지상 개념을 도입 한 후 혼란스러워했습니다.

시뮬레이터의 이전 회로와 유사한 회로에 대한 전류 계산을 처음 시도했을 때 프로그램에 접지 및 "부동 전압 소스"가 없다는 불만이 제기되었습니다. 약간의 검색 후, 회로는 기준점 또는 안전상의 이유로 접지가 필요하다는 것을 알게되었습니다. 하나의 설명에서 접지를 위해 "노드를 쉽게 선택할 수있는"회로를 설계하는 것이 일반적이지만, 접지를 위해 임의의 노드를 선택할 수 있다고 언급되었다.

따라서이 회로

나는 바닥에서 접지를 선택했지만 7 옴과 2 옴 저항 또는 다른 장소 사이에서 접지를 선택해도 괜찮습니까? 그리고 회로를 분석 할 때 차이점은 무엇입니까?

섀시 접지, 접지 및 신호 접지와 같이 다른 의미를 가진 3 개의 일반적인 접지 기호가 있다는 것을 읽었습니다. 연습에 사용 된 많은 회로는 접지 또는 신호 접지를 사용합니다. 접지를 사용하는 데 어떤 목적이 있습니까? 신호 접지는 무엇에 연결되어 있습니까?

또 다른 질문 : 접지가 알 수없는 전위에 있기 때문에 전류가 접지로 또는 회로로 흐르지 않습니까? 내가 읽은 것에서 우리는 접지를 0V로 취급하지만 회로와 접지의 전위차로 인해 어떤 영향을 미치지 않습니까? 사용 된 접지에 따라 효과가 다릅니 까?

마지막으로, 노드 분석에서 사용자는 배터리의 음극 단자에서 접지를 선택합니다. 그러나 여러 전압원이있는 경우 그 중 일부는 "부동"입니다. 플로팅 전압원의 전압은 무엇을 의미합니까?

시뮬레이터의 이전 회로와 유사한 회로에 대한 전류 계산을 처음 시도했을 때 프로그램에 접지 및 "부동 전압 소스"가 없다는 불만이 제기되었습니다.

시뮬레이터는 가능한 모든 노드 쌍 사이의 차이를보고하지 않고 계산을 수행하고 기준에 대한 각 노드의 전압을보고하려고합니다. 어떤 노드가 참조 노드인지 알려 주어야합니다.

그 외에 잘 설계된 회로의 경우 "접지"는 시뮬레이션에서 중요하지 않습니다. 그러나 두 노드 사이에 dc 경로가없는 회로를 설계하면 회로를 해결할 수 없습니다. 일반적인 SPICE 유사 시뮬레이터는 모든 노드와 접지 사이에 추가 저항 (일반적으로 1 GOhm)을 연결하여이 문제를 해결하므로 접지 노드를 선택하면 매우 높은 임피던스 회로 시뮬레이션 결과에 인위적으로 영향을 줄 수 있습니다.

나는 바닥에서 접지를 선택했지만 7 옴과 2 옴 저항 또는 다른 장소 사이에서 접지를 선택해도 괜찮습니까? 그리고 회로를 분석 할 때 차이점은 무엇입니까?

임의의 노드를 참조 접지로 선택할 수 있습니다. 종종 우리는 앞서 생각하고 방정식에 대한 용어를 0으로 설정하여 노드를 선택하거나 회로도를 단순화합니다 (함께 연결된 여러 줄이 아닌 접지 기호를 통해 연결을 나타낼 수 있도록하여).

섀시 접지, 접지 및 신호 접지와 같이 다른 의미를 가진 3 개의 일반적인 접지 기호가 있다는 것을 읽었습니다. 연습에서 사용한 많은 회로는 접지 또는 신호 접지를 사용합니다. 접지를 사용하는 데 어떤 목적이 있습니까? 신호 접지는 무엇에 연결되어 있습니까?

지구 접지는 발 아래의 접지에 물리적으로 연결된 물체와의 연결을 나타내는 데 사용됩니다. 전형적인 경우 건물을 통해 구리 막대로 이어지는 전선. 이 접지는 안전을 위해 사용됩니다. 우리는 장비를 다루는 사람이 발로 접지와 같은 것으로 연결될 것이라고 가정합니다. 따라서 접지는 신체를 통해 전류를 구동하지 않기 때문에 접촉하기에 가장 안전한 회로 노드입니다.

섀시 접지는 회로의 케이스 또는 인클로저의 잠재력 일뿐입니다. 안전을 위해 접지에 연결하는 것이 가장 좋습니다. 그러나 "earth"대신 "chassis"라고 부르면 연결되어 있다고 가정하지 않은 것 입니다 .

접지선을 통해 흐르는 전류가 중요한 신호의 측정을 방해 할 가능성을 최소화하기 위해 신호 접지는 종종 접지와 구별 (및 부분적으로 분리)됩니다.

또 다른 질문 : 접지가 알 수없는 전위에 있기 때문에 전류가 접지로 또는 회로로 흐르지 않습니까?

전류가 흐르려면 완전한 회로가 필요합니다. 접지에서 회로로 전류가 흐르고 나가려면 두 곳에서 접지에 연결해야합니다. 사실, 회로와 접지 사이에서 일정한 흐름을주고 받으려면 연결 경로 중 하나에 일종의 전압원 (배터리 또는 안테나 또는 무언가)이 필요합니다.

그러나 여러 전압원이있는 경우 그 중 일부는 "부동"입니다. 플로팅 전압원의 전압은 무엇을 의미합니까?

이 I 값과 전압원이 경우 V 노드 사이 및 B , 그 사이의 전압 차이가 있음을 의미 와 B가 있을 것이다 V 볼트. 완벽한 전압 소스는이를 위해 필요한 전류를 생성합니다. 노드 중 하나가 접지되면 참조 시스템의 다른 노드에서 즉시 값을 제공합니다. 이러한 노드 중 어느 것도 "접지"가 아닌 경우 접지 와 관련된 a 및 b 의 전압 값을 설정하려면 다른 연결이 필요합니다 .

때때로 사람들은 단어의 많은 정의로 인해 혼란스러워합니다.

지상
명사

1. 지구의 단단한 표면; 단단하거나 마른 땅 : 땅 에 떨어지다
2. 종종 근거. 신념이나 행동이 근거하는 기초 또는 기초; 이유 또는 원인 : 해고 사유 .

전자의 맥락에서, 때때로 접지 는 상기 감각 1을 의미한다. 결국 지구는 대략 의 철 공입니다. 다른 모든 것과 마찬가지로 일부 전위 에서 존재하며 지구에 긴 전도성 막대를 붙이면 대략 같은 전위에서 다른 막대를 연결된 막대에 연결할 수 있습니다.$6\cdot10^{24} kg$

물론 지구는 정말 큽니다. 모든 것이 동일한 잠재력에있는 것은 아닙니다. 사실, 가까이 있지도 않습니다. 지구의 거대한 자기장 은 끊임없이 변하고 지구 전체에 전류를 유도합니다. 다른 사람들은 지구에 막대가 붙어 있고 지구에 전류가 흐릅니다. 번개는 지구에서 엄청난 전류를 움직입니다. 지구는 완벽한 도체가 아니며 옴의 법칙에 의해 저항을 통한 전류에는 전압이 많이 동반되므로, 운이 좋거나 서로 매우 가까이 있지 않은 한 지구상의 두 지점 사이의 전위는 동일하지 않습니다.

배터리로 구동되는 장치를 조작 한 적이 있다면 전자 장치는 지구에 연결하지 않고도 완벽하게 작동 할 수 있습니다. 그러나 이러한 장치에는 접지가 있습니다. 따라서 이것은 아마도 전기 이해의 기초로 사용해야 할 접지 감각이 아닐 것입니다 . 신념의 기초가되는 다른 의미 는 아마도 더 나은 시작일 것입니다.

혼동에 전압이 포함되어 있다는 것은 매우 견실 한 사실입니다. 접지 는 간단히 말해서 입니다. 그러나 이것이 실제로 무엇을 의미하는지 이해하려면 실제로 전압을 이해해야합니다. 많은 사람들이 있기 때문에 생각의 함정에 빠지지 땅 이다 , 다음 땅 에 전압이없는 곳입니다. 따라서 다른 곳에는 전압이 있어야합니다. 그러나 일단 전압을 이해하면 이것이 사실이 아니라는 것을 알 수 있습니다.0 $0V$$0V$

그래서 전압은 무엇인가 ? 더 엄격한 용어는 전위차 입니다. 세 단어는 모두 전압 이해의 일부입니다. 전기 는 분명하다.

무엇에 대한 잠재적 ? 잠재력 은 물리학에서 특정한 의미를 갖습니다. 잠재적 인 에너지가 할 일이 몇 가지 배열의 용량 일을 . 예를 들어 압축 스프링, 신축 보우 또는 고압 가스 탱크가 풀리면 작동 할 가능성이 있습니다.

경사로 상단에 공이 있다고 상상해보십시오. 볼이 경사로를 굴리면 바닥에서 매우 빠르게 움직입니다. 이 운동 에너지 는 경사로 상단에있는 잠재적 에너지 로부터 획득했습니다 . 다른 손실이없는 경우 (예를 들어 마찰) 공이 얻는 운동 에너지는 에너지 보존 법칙에 의해 손실 된 잠재적 에너지와 같습니다 .

그것은 잠재적 인 에너지 입니다. 다만 잠재적 그 자체로 다른 정의를 가지고는 시스템의 어느 시점에서 물건의 단위 당 에너지입니다. 분명히, 경사로 상단의 거대한 공은 같은 경사로 상단의 작은 공보다 더 많은 잠재적 에너지를 가지고 있습니다. 따라서 두 볼은 경사로 상단에서 서로 다른 전위 에너지를 갖지만 동일한 전위에 있습니다.

그것이 관련된 종류의 물건은 잠재력의 종류에 달려 있습니다. 중력장의 경우 물건은 질량입니다. 전기장의 경우 물건이 청구됩니다 . 잠재적 에너지는 줄 단위로 측정됩니다 . 중력 전위 는 측정됩니다 . 전위 는 쿨롱 당 줄 ( ) 로 측정되며 , 실제로는 정확히 볼트 의 정의입니다 .J /$J/kg$$J/C$

그래서 이전에 우리는 전압이 전위 말했다 차이 . 차이점 은 무엇입니까 ? 우리의 경사로를 다시 상상해보십시오. 중력이 지구상의 어느 곳에서나 똑같이 강하다고 가정하면 (이것은 거의 사실 이지만 실제 엔지니어링에 대한 유효한 단순화 가정입니다) 경사로의 위치가 중요합니까? 데스 밸리 또는 에베레스트 산 에 있을 수 있습니다 . 경사로를 굴린 후에도 같은 운동 에너지를 갖게됩니다. 경사로 상단과 하단의 전위는 관련이 없습니다. 중요한 것은 차이점입니다상단과 하단 사이에 우리가 지구의 중력장이이 경사로를 가져갈 수있는 곳과 같다고 가정한다면 경사로의 높이 만 관련이 있습니다.

따라서 전압은 차이 이므로 전압을 가지려면 두 점이 필요합니다. 회로의 일부 노드가 라면 다른 지점보다 더 것입니다. 문맥이 달리 언급하지 않는 한 그 근거는 다른 요점입니다.5 $5V$$5V$

높이와 비슷한 규칙이 있습니다. 내가 산의 높이를 말한다면 에베레스트가 , 당신은 내가 그 높이가 의미 가정합니다 해수면보다 . 명시 적 컨텍스트로이 참조를 재정의 할 수도 있습니다. 예를 들어, Mt. 에베레스트는 K2 보다 높다 . 기본 참조도 변경할 수 있습니다. 예를 들어, Olympus Mons 가 라면 해수면 이상이라고 가정하지 않고 대신 화성에 해당하는 데이텀을 가정합니다. 고도에 대한 보편적 인 참조는 없습니다.8,848 m (237) m의 21,229의 $8848 m$$8848m$ $237m$$21229 m$

해수면이 것처럼 접지 가 인 이유 입니다. 그것은 이러한 일들이 있음을 : 그것은 그 땅에 전압이 없거나 해발 표고가 없습니다 아니라 차이 , 그리고 일의 차이 자체는 . 따라서 ground 에 대한 마법은 없습니다 . 그것은하지 않습니다 할 것을. 다른 회로와 마찬가지로 회로의 노드 일뿐입니다. 정의에 의해서만 이며,이 정의는 회로에 대한 논의를 단순화하기위한 관습으로 존재합니다. 범용 접지 또는 가 없습니다0 m 0 0 V 0 $0V$$0m$$0$$0V$$0V$그렇게 정의 할 때까지 일반적으로지면 기호를 붙이기로 결정한 것입니다. 원하는 곳에 배치 할 수 있지만 계산이 가장 쉽고 토론이 가장 쉬운 곳에 배치합니다.

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내 대답을 참조하십시오 여기 이며, 용어 "땅은"전자 제품에 사용되는 방법을 어떻게 땅에 대한. 이 답변의 중요한 부분도 여기의 질문과 관련이 있습니다.