La electrónica es muy nueva para mí.
Tomé el circuito más básico que pude pensar: una fuente de voltaje de 1V y una resistencia de 1 Ohm
Según tengo entendido, debería obtener una corriente de (I = V/R) 1 amperio. Pero la simulación no da una solución y dijo que debería haber terreno.
¿Por qué debo tener tierra si tengo una fuente de voltaje que da diferencias de potencial desde sus dos lados?
Adjunto el circuito:
https://www.circuitlab.com/circuit/839aaj6y5a6t/simplest-circuit/
Tiene toda la razón: el voltaje solo se define entre dos nodos.
En muchos circuitos electrónicos hay una fuente de alimentación de voltaje constante* que se conecta a muchas partes del circuito. Por convención , el terminal más positivo de la fuente de alimentación está etiquetado como "V+" o "Vcc" o...
Por convención , la terminal más negativa de la fuente de alimentación se llama "tierra".
Por convención , a menudo no dibujamos ni la red V+ ni la red de tierra en los diagramas de circuito. En su lugar, conectamos las cosas a un símbolo V+ oa un símbolo de tierra.
Y finalmente, por convención , siempre que hablamos del voltaje en cualquier punto del circuito, implícitamente estamos hablando del voltaje entre ese punto y la red de tierra.
Su herramienta de simulación simplemente cumple con esa última convención. Por lo tanto requiere una red de referencia llamada tierra.
* o, alguna aproximación del mismo
el detalle de la pregunta es:
Según tengo entendido, debería obtener una corriente de (I = V/R) 1 amperio. Pero la estimulación no da solución y dice que debo tener terreno.
¿Por qué debo tener tierra si tengo una fuente de voltaje que da diferencias de potencial desde sus dos lados?
Todo se reduce a cómo funcionan los simuladores. Los simuladores requieren un punto de referencia y este punto de referencia se designa con el símbolo GND. internamente, el motor determinará la ecuación del sistema y las respuestas frente a esta referencia.
Esta limitación no existe en el mundo real debido a la física.
Normalmente se 'supone' que el lado negativo (-) de la fuente de alimentación es 0 V, por lo que si conecta la tierra al lado negativo, será 0 V y el lado positivo (+) será 1 V (GND + diferencia = 0 + 1 = 1)V.
Si pusieras la tierra en el lado positivo, el lado negativo sería -1V.
Estás en lo cierto. El nodo de "salida" no puede medir un voltaje a menos que se le indique el otro punto con el que compararlo. Ese es el único propósito del punto de "tierra".
Si no solicita que se mida un voltaje, podría pensar que al menos podría medir una corriente en un nodo. Pero el SW necesita calcular voltajes para calcular corrientes, por lo que necesita un punto de referencia de tierra para sus propios cálculos.
¿Por qué debo tener tierra si tengo una fuente de voltaje que da diferencias de potencial desde sus dos lados?
La razón es cómo describe el circuito. Tienes razón. todo el voltaje es a través de 2 puntos. No existe tal cosa como "cuál es el voltaje en el punto IN", solo puede decir "cuál es el voltaje entre IN y OUT".
Por lo tanto, para simplificar hablar (y pensar) sobre un circuito, es una práctica común declarar algo en el circuito como "esto es cero" y llamarlo "tierra". Entonces puede decir "El voltaje en IN es 1V", pero lo que realmente quiere decir es "El voltaje entre tierra e IN es 1V".
Se espera que un simulador no funcione sin fundamento con solo mirarlo. Muestra voltajes "en puntos", no "entre puntos". Sin establecer el punto base, no es posible presentar los resultados de esta manera, por lo que no tiene sentido ejecutar la simulación.
Sospecho que hay algunos simuladores que funcionarían. No es un problema técnico, es el problema de cómo se presentan los resultados .
En realidad, no necesitas un "tierra". Lo que necesita es una conexión entre la parte inferior de la resistencia y el terminal inferior (negativo) de la fuente de voltaje. En un simulador esto se hace mediante una lista de conexiones. Si estos dos están conectados a una tubería de agua, la parte superior de una bobina de Tesla, la corriente alterna de 220 voltios, la parte superior de un generador Van De Graf o la cometa de Ben Franklin, la corriente en la resistencia calculada por el simulador será la misma. .
Así que regrese a su simulador y asegúrese de que haya conexiones en DOS puntos DIFERENTES en la fuente de voltaje y en dos puntos diferentes en la resistencia.
Recuerda: ¡la resistencia es inútil!
Intentaré responder a su pregunta en un sentido estrictamente matemático. Comprenderá por qué el pobre tipo llamado simulador no puede encontrar una solución aquí.
Su circuito es el siguiente
Llamemos al terminal superior A y al inferior B como se muestra en la figura.
Ahora sabemos por su fuente de voltaje
También sabemos por el lado de la resistencia que
cual es
Ahora puedo darte un número infinito de y que todavía satisfacen
Por ejemplo & todavía da y esta es una solución válida.
¿Puedes ver por qué el simulador no puede resolverlo? Bcz no hay una solución única para o aquí.
Todas las diferencias de voltaje y corrientes todavía están definidas.. Pero los voltajes absolutos no lo están..
Para que se defina el voltaje absoluto (y para que su simulador arroje una solución). Necesitas una referencia. Esa referencia se suele elegir como suelo.
Cuando defines cualquiera o entonces existe una solución única.
Práctica general siendo .. hacer
Vemos que entonces la Solución para Puedes forzar a cualquier otro voltaje.
Piensa en una situación aún más simple:
Digamos que hay un edificio de 20 pisos (digamos que cada piso tiene 10 pies de altura). y digamos que estás parado en el piso 12 del edificio.
Si alguien te pregunta a que altura estas parado..
Cuál sería su respuesta ?
120 pies? Está seguro ?
¿Qué pasa si el edificio está en el Monte Everest (que a su vez está a unos 29000 pies del nivel del mar)?
Aunque puedes decir que desde el piso 0 hasta ti... la diferencia es de 120 pies. Aunque puedes decir que desde el primer piso hasta ti... la diferencia es de 110 pies.
No puede definir su altura absoluta a menos que sepa desde dónde está midiendo.
Si está construyendo en el monte Everest y su referencia es el nivel del mar. entonces la altura a la que estás parado es 29000 pies + 120 pies.
Sin embargo, si su referencia es el piso 0, la altura es de 120 pies.
Espero que entiendas la dificultad que enfrenta el simulador.
Simule los dos circuitos a continuación y comprenderá de lo que estoy hablando.
Todo lo mejor !!
Para un circuito simple, tienes razón. Su diagrama puede ejecutarse sin conexión a tierra.
En realidad, cuando conecta esos elementos en palabras reales, puede medir la corriente y el voltaje donde quiera, por lo que es legítimo.
El simulador es un software y está diseñado para calcular todos los circuitos posibles, por lo que en algunas curvas se necesita una conexión a tierra para comprender el circuito.
Teniendo en cuenta tu circuito, puedo mostrarte un ejemplo.
Tanto el ánodo como el cátodo se pueden conectar a tierra, ¿verdad?
Supongamos que ponemos el pin positivo de la fuente de alimentación a tierra.
El circuito funcionará bien, pero no tiene sentido que pueda medir un voltaje positivo en el circuito, pero la realidad física no cambiará. (Es decir, la producción de corriente o calor o consumo de energía, etc.)
Si el pin negativo está conectado a tierra, podemos medir el voltaje positivo, pero todo lo demás permanece igual Consumo de energía, calor, corriente y su dirección, etc.
Como dijiste, es relativo, lo que significa que son iguales. Si dices que soy 5 cm más alto que mi amigo o si dices que mi amigo es 5 cm más bajo que yo.
El software te pregunta cuál quieres que diga.
El suelo es el punto de referencia. Donde pongas el suelo cambiará la frase y no los resultados.
Por favor, haga más preguntas si necesita más aclaraciones.
En realidad hay dos razones.
Primero Es una simulación. En el mundo real, si conecta una fuente de alimentación de 1 V (con una alta capacidad de corriente (lo que significa una fuente de voltaje potente, no una batería tipo AA común)) a una resistencia de 1 ohmio, definitivamente obtendrá 1 A sin conexión a tierra.
Pero..
En segundo lugar, también se usa en el mundo real para crear voltajes negativos. Y el simulador quiere saber cuál estás tratando de hacer. Si conecta a tierra el lado negativo de la fuente de alimentación, el circuito es el igual ya que no lo conectó a tierra (casi igual) Pero si conecta a tierra el lado positivo de la fuente de alimentación, aunque la función del circuito no cambia las medidas en el circuito voluntad y eso marcaría la diferencia.
En el primer ejemplo, cuando conecta a tierra la parte inferior (-extremo), tiene 1 V y 0 voltios (tierra), la diferencia es 1 V y la corriente es 1 A. Pero en el segundo ejemplo, cuando conecta a tierra la parte superior (+ extremo) obtendrá tiene -1 V en la parte inferior y 0 voltios en la parte superior, la diferencia es de 1 V y la corriente es de 1 amperio. Ambos circuitos funcionan exactamente de la misma manera, pero las medidas son +1 a 0 versus 0 a -1. Y son diferentes en ese sentido. Entonces el simulador te pide una decisión sobre cuál quieres construir.
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