Почему это соединение не становится низкоимпедансным между плюсом (изолированная система) и землей (земля)?

Я проходил лекцию о методах заземления осциллографа и увидел это изображение.

Предположим, что у меня есть изолированный виджет, работающий от внешней батареи. Теперь я собираюсь измерить сигналы с помощью осциллографа.

Вопрос : Почему ток не протекает между шиной «Power In» в моем виджете и «заземлением сети», когда я подключаю заземление зажима-крокодила осциллографа к шине «Power In» виджета — как показано красным на моем изображение выше?

Я верю, что Поток идет по пути наименьшего сопротивления. Когда заземление прицела (которое подключено к земле) подключено к + V в моем виджете, не имеет ли + V путь наименьшего сопротивления к земле (Земля в этом случае - предполагая, что земля имеет более низкий потенциал, чем + V рельс )?

У меня эта путаница, и я не могу ясно понять, почему ток не течет. Может кто-нибудь объяснить простыми словами, как это понимать?

Я понимаю, что когда я подключаю землю прицела к любой точке моего виджета, эта точка будет называться «Земля». Но я не понимаю, как ток не течет между + V и землей, когда выполнено вышеуказанное соединение?

PS в лекциях сказано, что так как виджет изолирован и имеет свой +V и минус, то " при соединении земли осциллографа с +V не образуются петли и поэтому ток не течет с +V на землю прицела "- Я до сих пор не понимаю этого. Любые аналогии или иллюстрации с объяснением простых терминов очень помогут мне понять.

Потому что ток должен течь по петле от источника и обратно к источнику. На этом уровне больше нечего сказать... по крайней мере, не без гораздо большего количества слов, чтобы не описывать очень много, не зная больше о вашем понимании того, что есть вещи. Вы также задаетесь вопросом, почему простое подключение клеммы + батареи к цепи не приводит к ее питанию? Потому что если да, то вы должны спросить об этом, а не об этом, поскольку это ближе к истинной проблеме. Если это вас не смущает, то случай, о котором вы написали, также не должен вас смущать, поскольку ответ идентичен.
Я понимаю, что вы сказали. Я только не понимаю, почему ток не течет по пути наименьшего сопротивления. +V, подключенный к земле (Земля здесь), является путем наименьшего сопротивления. Почему это не течет таким образом? Если ваше утверждение - Ток должен течь от источника и обратно к источнику - разумно логично, то и мой вопрос также разумно логичен - "Почему ток от +V не течет на Землю, соединенную заземлением зонда, когда он был обеспечен? наименьший путь сопротивления земле».
@ Новичок, потому что V + в цепи с питанием от батареи положителен только по отношению к GND батареи. Для остального мира он плавающий/неопределенный, пока не подключишь осциллограф gnd. Теперь V+ цепи с питанием от аккумуляторной батареи равен заземлению осциллографа. По-прежнему не течет ток. Вы только что определили потенциалы напряжения. Заземление цепи с питанием от батареи не равно заземлению осциллографа, а имеет отрицательное значение (заземление осциллографа минус V+). Таким образом, если вы сейчас измерите напряжение в цепи с питанием от батареи, оно будет отображаться как отрицательное значение.
Спасибо. Я начинаю понимать ваш комментарий @schnedan. Не могли бы вы кратко дать ответ в более простых терминах с числовым примером, пожалуйста? Я все еще нахожу некоторые трудности относительно того, почему ток не течет. Я понял, что мы определили потенциалы напряжения. Но текущий поток, не в состоянии понять
Кроме того, предположим, что +V составляет 9 В, и когда я подключаю V+ к земле осциллографа и удаляю через некоторое время, имеет ли V+ тот же потенциал (9 В), что и раньше?
Нет, определенные потенциалы напряжения определены только до тех пор, пока существует соединение с заземлением осциллографа. если он удален, цепь с питанием от батареи снова становится плавающей / неопределенной.
Не могли бы вы обобщить свои комментарии в ответе для полноты и ясности понимания?
И я сейчас думаю, например, когда мы подключаем землю к + V в приведенном выше случае, почему вся эта линия перемещается к опорному потенциалу земли? Почему не бывает наоборот? Почему шина не имеет потенциала +V и при подключении становится опорным потенциалом земли?
@Newbie «Почему это не происходит наоборот? Почему шина не имеет потенциала +V и становится опорным потенциалом земли при подключении?» Если вы подключаете это один потенциал - оба одновременно - для батареи это плюс, для питания осциллографов это GND ... добавили мой ответ с некоторыми рисунками
В случае, если читатели заинтересованы в получении дополнительной информации - изображение в вопросе вырезано из этого видео на YouTube Дэйва Джонса из EEVblog: EEVblog #279 - Как НЕ Взорвать Ваш Осциллограф! (например, около этой метки времени 4:09 ).
Я только что перечитал ваш пост и понял, что упустил из виду вашу формулировку: да, + БУДЕТ иметь низкое сопротивление относительно земли, ток просто не будет течь. Разности потенциалов между плюсом и землей нет. (Если хотите, это отрицательная батарея имеет «высокий импеданс» по отношению к земле). Нет пути от минуса к земле, чтобы ток мог вернуться. -- Попробуйте нарисовать правую боковую схему вверх ногами (правда). Не меняйте никаких полярностей или связей, просто «переверните». Вы поймете это сразу. Поверь мне, ты увидишь...

Ответы (4)

это потому, что V + в цепи с питанием от батареи только положителен по отношению к GND батареи. Для остального мира он плавающий/неопределенный, пока не подключишь осциллограф gnd. Теперь V+ цепи с питанием от аккумуляторной батареи равен заземлению осциллографа. По-прежнему не течет ток. Вы только что определили потенциалы напряжения. Заземление цепи с питанием от батареи не равно заземлению осциллографа, а имеет отрицательное значение (заземление осциллографа минус V+). Поэтому, если вы сейчас измерите напряжение в цепи с питанием от батареи, оно будет отображаться как отрицательное значение.

Итак, сначала взгляните на осциллограф - его гальваническая развязка (но нейтральная и вторичная стороны GND могут быть связаны). Если GND плавает, куда бы вы его ни подключили, он привязан к потенциалам тестируемого устройства.

второй - ваш пример из 3 шагов, начиная с полного соединения с GND и зондом:

пример

Земля осциллографа соединена с землей (как в обычных осциллографах, так и на изображении ОП), и вы говорите, что она гальванически развязана. Это неправильно.
Это характерно для большинства настольных осциллографов, но есть осциллографы для ПК только с разъемом постоянного тока, мобильные осциллографы с батарейным питанием... Нельзя сказать, что это справедливо для всех осциллографов. Также это ничего не меняет ни в том, как осциллограф будет отображать напряжение, ни в том, что GND цепи с батарейным питанием будет минусом к земле осциллографа.
Но на фото оператора видно, что он заземлен.
@Энди, он же См. Комментарий транзисторов после его ответа; Существует конфликт между изображением и текстом (ОП заявил, что в лекции утверждалось, что они ЯВЛЯЮТСЯ изолированными, поскольку заданы условия). Наземные символы отличаются друг от друга, что добавляет неопределенности диаграмме. Наземные символы не всегда совпадают (я видел различия в зависимости от производителя, страны или урожая, «рисовальщика» и т. д. Я даже видел несоответствия на одном и том же отпечатке от одной страницы к другой или от одной редакции к другой). ОП требует разъяснений. Если утверждение лекции верно, то основания разные, а не связанные.
Кхм @troubleshooter, о чем ты говоришь? Это определенно не то, о чем я говорю.
@ Энди, он же я понимаю, что ты имеешь в виду. Я имел в виду только ту часть изображения ОП, которая показывает, что оба заземлены; во втором вашем комментарии. Именно об этом я и говорил. Я не имел в виду какой-либо комментарий к вашему первому комментарию о внутреннем заземлении областей... Мы решаем проблему ОП с помощью этих ответов, и я пытался сохранить ее в теме о предположительно заземленной области и тот факт, что изображение сбивает с толку. Никакого неуважения.

введите описание изображения здесь

Рисунок 1. Обратите внимание, что автор схемы (правильно) использовал два разных символа для (1) ЗЕМЛИ и (2) ЗАЗЕМЛЕНИЯ.

Поскольку (1) не соединен с (2), замкнутый контур для протекания тока отсутствует.

(Я бы сказал, что символы следует поменять местами, поскольку происхождение символа (2) представляет собой металлические пластины, зарытые в землю, а символ (1) представляет собой соединение с шасси.)

введите описание изображения здесь

Рис. 2. Различные обозначения земли/земли. Источник: Земля-Земля-шасси .

«Земля» часто используется в качестве точки отсчета, от которой измеряются другие напряжения. Когда различные части цепи изолированы друг от друга, лучше всего использовать разные символы заземления для каждой секции, чтобы это было понятно.

Наконец, если общая цепь подключена к земле (как в «Земле»), мы принимаем это за реальный нуль вольт, во многом так же, как геодезист может использовать уровень моря или какой-либо местный эталон в качестве абсолютного эталона.

Строительная ракета

Рисунок 3. Здание на земле и взлетело в космос. В пространственной ситуации (электрически изолированной) мы можем назвать любой этаж «цокольным».

Ответ на ваш вопрос зависит от того, связаны ли символы заземления на вашей диаграмме каким-либо образом с одними и теми же заземлениями (попробуйте соединить одно заземление с другим!). Если они подключены, то подключение заземления прицела к + приведет к короткому замыканию батареи (в зависимости от качества/сопротивления заземления). Если нет, то он будет «плавать», как заявляли другие. Существует путаница в том, что ваша диаграмма на самом деле «вызывает» заземление и возврат шасси.
Да и нет, в вопросе ОП говорится: « PS в лекциях говорится, что, поскольку виджет изолирован ... », поэтому между ними не может быть связи. Я также стараюсь использовать термин «земля», чтобы различать реальную землю и произвольную землю в изолированной цепи.
Я тоже согласен с вашим комментарием. Но похоже, что «утверждения лекции» и то, что показывает изображение лекции, противоречат друг другу. Если бы в материале было показано изображение, опубликованное OP, с зелеными линиями и словом «Земля», а символ на «виджете» чаще всего используется для обозначения «земли», тогда мы могли бы принять заявление как правильно (как вы указываете), а изображение ошибочно или, по крайней мере, вводит в заблуждение...
Мы могли бы предположить, что автор (лекции) поощрял студентов просматривать письменную документацию, чтобы определить условия и т. д.; и не полагаться на то, что они «думают», что что-то говорит или показывает. (или, может быть, чтобы они не просто «смотрели картинки»). Но я подозреваю, что реальность была просто плохо иллюстрированным изображением, или они просто использовали свои наземные символы не так, как обычно.

Возьмите обычную батарею на 1,5 вольта, которая ни к чему не подключена. Вы ожидаете, что он будет держать заряд и не подавать ток, потому что на нем есть разомкнутая цепь. Теперь, если вы заземлите отрицательную клемму аккумулятора, вы ожидаете, что положительная клемма будет на +1,5 вольта относительно земли. И по-прежнему нет замкнутой цепи для протекания тока, и батарея сохраняет свой заряд и по-прежнему выдает 1,5 вольта.

Однако, если вместо заземления отрицательной клеммы вы заземлили положительную клемму. Теперь отрицательная клемма будет на -1,5 вольта относительно земли. Но все равно ток не течет потому что нет нагрузки на батарею.

Итак, повторите этот мысленный эксперимент с легкой нагрузкой 10 кОм на батарею - есть ли разница с тем, что я написал выше?

Теперь повторите с более сложной схемой, подключенной непосредственно к аккумулятору. При условии, что более сложная схема не имеет дополнительного соединения с чем-то, что может быть заземлено, следует ли ожидать каких-либо изменений? Будет ли ток течь в землю?

Я все еще не понимаю. Почему ток не течет на землю, которая имеет более низкий потенциал, чем + V (1,5 В), и низкое сопротивление, чем его фактический виджет GND? Я подключаю землю, когда плата получает питание от аккумулятора
Отрицательная клемма батареи имеет более низкий потенциал, чем положительная клемма, но ток течет только тогда, когда вы подключаете проводящую цепь к батарее. В земле нет ничего особенного, кроме того, что она обладает потенциалом, который свободно распределяется между местным населением. Что, если бы батарея находилась на международной космической станции? Земля будет шасси космического корабля и будет гораздо более проводящей, чем настоящая Земля.
@Newbie Потому что земля осциллографа - это не то же самое «земля», что и земля виджета, которая на самом деле является v-. Вы не можете разрядить батарею, подключив v + к земле. (Если v- также не подключен к земле)

Хорошо, давайте упростим это; Если бы схема находилась в металлическом ящике, скажем, в транзисторном радиоприемнике, на пластиковом столе (прицел не был подключен).

Если бы вы взяли вольтметр, измерили напряжение с любого участка цепи магнитолы, скажем - водопровода (или чего угодно в комнате, но не на магнитоле), вы бы ничего не прочитали. Батарея и цепь не «видят» внешний мир или заземление. ТЕПЕРЬ, если вы подключите заземление прицела к ЛЮБОЙ части радиостанции, скажем так, к положительному выводу аккумулятора. ТЕПЕРЬ вы ввели соединение с землей (внешнего мира и, что наиболее важно, вашего испытательного оборудования с питанием от переменного тока). Внешний мир теперь привязан к этой точке.

Все в этом радио теперь будет иметь напряжение относительно заземления (или что-либо, питающееся от сети переменного тока или каким-либо образом заземленное).

Эта точка теперь является «напряжением заземления». Все остальное, что связано с этой схемой, теперь будет считываться. Показания друг друга будут по-прежнему одинаковыми внутри цепи, но вы также сможете получить показания того, насколько она «выше» или «ниже» точки, которую вы сейчас заземлили; в этом случае все будет читаться «ниже» земли (отрицательно).

В этом примере, когда осциллограф заземлен на плюс, ток не течет, если подключена ЕДИНСТВЕННАЯ точка заземления. Отрицательный заряд батареи не может перейти к положительному, кроме как через цепь радиоприемника, как обычно. ТОЛЬКО если вы каким-либо образом заземлите шасси радио; скажем, вы случайно заземлили щуп второго прицела на батарею ОТРИЦАТЕЛЬНО, или если вы положили коробку на заземленный металлический стол (или коснулись шасси радиоприемника и корпуса прицела одновременно); ТОГДА питание батареи имеет «земляной» путь обратно к плюсу; у вас есть короткое замыкание (или заземление). [подумайте о заземленной антенне или кабельном телевидении!]

Таким образом, в этом примере вы подключили щуп прицела к батарее «+», тогда ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ батарея НЕ будет показывать «0» вольт, а будет показывать минус x вольт (напряжение батареи). И все, что между ними, будет считываться где-то между 0 В и отрицательным напряжением батареи. (Как-то перевернуто, так сказать).

Если бы вы соединили заземление прицела с минусом батареи, то все показания были бы «правильно вверх», к чему вы привыкли, а также к показаниям, снятым без заземления, как при использовании только вольтметра и радио.

Если вы заземлили свой прицел «посередине» где-то в схеме; тогда показания ваших прицелов будут некоторые «выше» и некоторые «ниже» уровня земли (по постоянному току). Помните, что все сигналы переменного тока будут одинаковыми. Технически это можно назвать соображениями смещения постоянного тока.

РЕЗЮМЕ: у вас не будет коротких замыканий (или контуров заземления), если у вас есть ТОЛЬКО ОДНО определяющее заземление (и шасси НЕ заземлено, в этом примере это будет ДВА источника заземления). Пока есть только одна точка соединения* (между двумя «мирами») или нет соединения, короткого замыкания не будет. *Очевидно, что у вас может быть более одного заземления, если они ВСЕ подключаются к одному и тому же общему месту с точки зрения электричества.

Примечание; металлическая коробка может быть подключена к минусу батареи (типично для традиционных схем для экранирования и возврата тока), плюсу батареи (я ремонтирую схемы старинных германиевых транзисторов, где все напряжения перевернуты, используется отрицательный «горячий» и положительный «земля»), или коробка может быть ни к чему не подключена. [подумайте о винтажном Dodge с положительной заземленной батареей; он не закоротил, потому что его бампер коснулся парковочного столба или если он был припаркован рядом с автомобилем с отрицательным заземлением! Только если вы подключите внешнее заземление к их цепям или соедините их цепи вместе, вы получите фейерверк. PS, вы МОЖЕТЕ подключить отрицательный «HOT» Dodge к отрицательному «отрицательному заземлению» автомобиля, а его положительную «землю» к положительному; только не позволяйте бамперам соприкасаться!]

Почему это соединение не становится низкоимпедансным между плюсом (изолированная система) и землей (земля)?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v