Tại sao một mạch nên được nối đất?

Tại sao một mạch bóng bán dẫn nên được nối đất? Theo cách hiểu của tôi thì mặt đất là nguồn cung cấp điện tử vô hạn và do đó, nó tương đương với cực âm của pin. Nhưng trong trang này , có cả một cực âm và mạch cũng được nối đất. Nếu tôi hiểu đúng, để một mạch hoàn chỉnh, chúng ta cần một cực dương, một số phần tử mạch và cực âm. Nếu nối đất tương đương với một cực âm, tại sao chúng ta cần nó trong mạch được hiển thị ở trên? (Nhân tiện, tất cả các mạch trong cuốn sách tôi đang đề cập đều không có căn cứ cho đến khi các bóng bán dẫn bắt đầu. Bạn có thể nói rằng đã thêm vào sự nhầm lẫn)

Thuật ngữ "mặt đất" có thể có nghĩa là những thứ khác nhau. Khi một mạch được nhìn cục bộ, mặt đất chỉ đơn giản là một mạng được ai đó chọn để gọi 0V để tất cả các điện áp khác được hiểu là có liên quan đến nó. Điện áp là sau một khái niệm tương đối. Không có thứ gọi là 20V tuyệt đối, chỉ có 20V ở đây đối với đó . "Mặt đất" là một hình thức ngắn tiện dụng cho phổ biến ở đó vì vậy bạn không cần phải nói nó.

Mặt đất như vậy thường được chọn là điện áp cung cấp âm. Điều đó làm cho các điện áp khác tích cực, điều này chỉ làm cho mọi thứ dễ dàng hơn về mặt tinh thần. Nói chung, bạn cố gắng chọn mặt đất làm điểm trong các tín hiệu mạch và tương tự được tham chiếu bởi các phần phụ riêng lẻ. Thông thường có một sự lựa chọn rõ ràng và rõ ràng. Đôi khi bạn chỉ cần chọn một.

"Mặt đất" khác đề cập đến tiềm năng trái đất thực sự, hoặc ít nhất là tiềm năng của môi trường xung quanh nói chung. Điều này quan trọng khi nguồn và tín hiệu đến từ hoặc đi ra ngoài mạch nhỏ của bạn. Đối với sức mạnh và saftey, bạn phải cho rằng một người dùng có thể bị trói chặt vào mặt đất này và bạn phải đảm bảo rằng bạn không có tiềm năng nguy hiểm để tiếp đất để tránh hạ gục ai đó. Mặt đất cũng có thể quan trọng đối với các hệ thống vô tuyến vì một số loại ăng ten thực sự sử dụng trái đất như một phần của hệ thống ăng ten tổng thể.

Từ góc độ mạch, mặt đất là tương đối - nó chỉ là một tên cho một dây (dấu vết, mạng, nút, v.v.) mà những thứ khác có thể được đo lường hoặc điều khiển trong tham chiếu đến. Vì vậy, phần lớn là tùy ý - ví dụ, có (hoặc ít nhất là) các phương tiện cơ giới có đầu cực ắc quy thay vì âm được kết nối với mặt đất khung gầm. Việc bổ sung một biểu tượng mặt đất trong cuốn sách của bạn tại cùng một thời điểm khi các bóng bán dẫn được giới thiệu là một sự thay đổi ngẫu nhiên về kiểu dáng, hoặc sự gia tăng chung về độ tinh vi của các sơ đồ tại một điểm khi độ phức tạp tăng lên và do đó tạo ra các nguyên tắc tổ chức chẳng hạn như ý tưởng về một "nút mặt đất" có giá trị hơn.

Trong một mạch truyền thông, đặc biệt là radio, "mặt đất" có thể có ý nghĩa theo nghĩa đen hoặc ít nhất là liên quan đến kết nối với mặt đất (có khả năng là một cọc dẫn điện hướng sâu vào mặt đất, có thể với đất xung quanh được xử lý hóa học nếu nó không đủ dẫn điện). Nhưng điều đó có thể không đúng với máy bộ đàm cầm tay và chắc chắn nó không đúng với việc lắp đặt radio máy bay - thực tế tiềm năng của máy bay "mặt đất" có thể trở nên khác hẳn so với mặt đất "mặt đất" trong suốt chuyến bay .

Nhưng trong khi trong mạch chúng ta nghĩ "mặt đất" hoàn toàn tương đối, trong hóa học và vật lý, có một khái niệm về điện tích trung tính thực sự là tuyệt đối. Một điện tích trung tính là những gì bạn sẽ có trong một nguyên tử hoặc phân tử có số lượng proton và electron bằng nhau, hoặc một số đơn vị vật chất lớn hơn với số ròng bằng nhau. Điện tích tuyệt đối của một vật xác định lực cai trị bên phải mà nó sẽ trải qua nếu di chuyển qua từ trường, trong khi điện tích so với điện tích khác gần đó sẽ xác định điện trường (và lực kết quả) được thiết lập giữa hai.

Bởi vì chúng ta cũng có thể tạo ra một điện trường giữa hai điểm trong một mạch, nên có thể nghĩ rằng "mặt đất" là có điện tích trung tính, nhưng cuối cùng không có gì phải nói là trường hợp đó. Thật vậy, liên quan đến bầu khí quyển, trái đất có điện tích âm, mặc dù tôi không tìm thấy câu trả lời sẵn sàng về điện tích tuyệt đối của trái đất, bầu khí quyển có ý nghĩa hoặc cả hai cùng nhau. Có lẽ chúng ta hơi chịu tác dụng của từ trường của mặt trời, vì vậy nếu trái đất có điện tích đủ lớn, nó sẽ gây ra một số nhiễu loạn quỹ đạo, nhưng sau đó, chủ đề của từ tính mặt trời rất phức tạp - bao gồm các vòng trường gọi là các vết đen mặt trời có nhiều hơn hiệu ứng rõ ràng trên thông tin vô tuyến và dây dài ở đây trên trái đất ...

Chris cung cấp một câu trả lời phức tạp hơn, vì vậy tôi sẽ làm cho câu trả lời đơn giản.

Sự nhầm lẫn này là một vấn đề của ngôn ngữ tiếng Anh khi sử dụng cùng tên cho các khái niệm khác nhau. Nói tiếng Đức, vùng đất mới kỳ lạ này sẽ được gọi là khối lượng và khác một chút so với mặt đất thực.

Về cơ bản khối lượng chỉ là một nút thuận tiện trong mạch. Về lý thuyết, nó hoàn toàn có thể là bất kỳ nút nào trong mạch (nhiều hơn trong câu trả lời của Chris) nhưng trên thực tế, đó chỉ là một cách đơn giản hơn để hiển thị kết nối với cực âm của pin. Ví dụ hãy xem mạch này . Ở đây tôi kết nối cực âm của pin để nối cực âm diode xuống đất. Điều này cũng giống như mạch này nơi cực âm được kết nối rõ ràng với cực âm của pin.

Một thứ khác thường đi kèm với khối lượng là một nguồn điện áp đầu cuối. Hãy xem mạch này . Nó giống như hai cái kia, nhưng ở đây chúng tôi không thấy pin. Ưu điểm của việc sử dụng phương pháp này là giờ đây bạn đã tham gia vào các thiết bị điện tử thực sự và bạn có thể mong đợi các mạch phức tạp hơn. Chúng có thể rất nhanh rất phức tạp để đọc, do đó, một nguồn điện áp đầu cuối và các ký hiệu "mặt đất" được sử dụng để chỉ ra rằng thành phần được kết nối với pin. Ví dụ, trong mạch này , nó hoàn toàn không liên quan đến chính mạch đó như thế nào nguồn điện áp trông như thế nào và bộ phát của bóng bán dẫn được kết nối với cực âm.

Dưới đây là hai hình ảnh vui nhộn minh họa một mặt đất hấp dẫn ...

... Và một mặt đất điện .

Phân nhóm và nối đất theo nghĩa rộng hơn là các khái niệm giống nhau. Chúng là các khái niệm liên quan đến điện áp tương đối. Bất cứ khi nào chúng ta lấy thứ gì đó 0 volt (điện thế null), nó được gọi là nối đất. Ví dụ như ex.lets xem xét 5V. ở 0V và dương là ở mức 5V. Đây là mặt đất. Và khi chúng ta không đặt wrt xuống đất, điều đó có nghĩa là dương ở mức 2.5V và âm là -2.5V, một lần nữa làm cho nó 2.5 - (- 2.5) = 5V . Do đó, NHÓM không là gì ngoài tài liệu tham khảo những gì chúng tôi đang dùng 0V.