Tierra común y voltajes

Un concepto clave que podría ayudar a aclarar cualquier malentendido es este:

• Un voltaje es la diferencia de potencial entre dos puntos en un circuito, no es un valor absoluto de ninguna característica física en un solo punto en un circuito. Por lo tanto, no hay un potencial absoluto involucrado, es un valor relativo, una diferencia.

Cómo se aplica esto:

La "tierra" del Arduino es el punto (o trazo de PCB, para simplificar el concepto) en relación con el cual se mide el potencial en el trazo "Vcc" del Arduino. Por lo tanto, cuando se alimenta con el cable USB, la "tierra" de Arduino es la base de medición y, por cierto, tiene el mismo potencial que la "tierra" de la computadora cuyo puerto USB se está utilizando.

El "negativo" de la batería es simplemente uno de los dos puntos a través de la batería, entre los cuales se mide la diferencia de potencial, es decir, el voltaje de la batería. En relación con el resto del universo (eléctrico), el terminal "negativo" de la batería está flotando , es decir, no tiene un valor relativo específico hasta que este llamado terminal negativo de la batería se conecta a un circuito.

Cuando conecta el terminal negativo de su batería a tierra del Arduino, está proporcionando un valor de referencia para la batería, en relación con el Arduino. Por lo tanto, solo mientras se realiza dicha conexión, el terminal "positivo" de la batería tiene un potencial de "voltaje de batería" en comparación con el nivel cero o tierra de Arduino.

Si, en cambio, conectó la batería "positiva" a la línea de tierra de Arduino, entonces el otro terminal de la batería estaría en un valor negativo en comparación con el nivel cero o tierra de Arduino.

La batería, o cualquier voltaje arbitrario, es relativa a la referencia que proporciona. Es una diferencia , desde su punto base definido en el circuito, no un valor absoluto , para reiterar el principio básico mencionado al principio aquí.

Tienes razón en que conectar una batería genera una diferencia de potencial. No existe un "0 V" universal; el voltaje es una medida relativa. Cuando hablamos de "5 V", probablemente nos referimos a "5 V desde el símbolo de tierra en el esquema". Si conecta un extremo de una batería a algún otro voltaje, agregará su diferencia:

Solo tienes problemas cuando tienes baterías en paralelo:

Esta situación en realidad no puede ocurrir. En realidad, los cables son solo resistencias muy pequeñas, y lo que sucede es que el cable en la parte superior se calienta mucho cuando fluye una gran corriente a través de él y se vaporiza. O bien, las baterías no pueden suministrar suficiente corriente para mantener su voltaje y se agotan. En cualquier caso, algo se calienta y se rompe.

Si las conexiones negativas de ambos suministros están conectadas a un conductor común (tierra) y las conexiones positivas están conectadas a un conductor común (V+), cualquier diferencia en el voltaje hará que fluya una corriente. Suponiendo que el USB tiene los 5 V correctos, si la batería solo tiene 4,8 V, el USB intentará cargarlo. Si la diferencia es mucho mayor, se pueden dañar los circuitos debido al alto flujo de corriente o a las baterías debido a una tasa de carga excesiva. Si el paquete de baterías tiene más de 5 V, sin verificar las especificaciones de USB, no puedo estar seguro, pero supongo que está bastante bien protegido contra sobrecargas menores, por lo que tendrá un diodo que detendrá cualquier flujo de corriente inversa. Si ambos suministros fueron diseñados para el dispositivo y se pueden enchufar al mismo tiempo, asumiría (siempre que las baterías no estén