Заземление на принципиальных схемах

Часто я вижу на принципиальных схемах, что цепь соединена с землей:

введите описание изображения здесь

Я понимаю, что это создает ссылку на нулевой потенциал, но почему весь ток просто не течет прямо в землю? Должно быть, у меня где-то фундаментальное непонимание.

Текущий закон Кирхгофа
@MattYoung, с небольшим объяснением (например, «как и любой другой узел»), ваш комментарий должен быть опубликован как ответ.

Ответы (2)

Ток не просто течет на землю из-за закона тока Кирхгофа. Закон Кирхгофа о токах гласит, что сумма токов, входящих в узел и выходящих из него, должна быть равна нулю. Если от источника питания течет x ампер, то x ампер должно вернуться в источник питания.

В вашей схеме до того, как было добавлено заземление, напряжения не имели ссылки. Добавление заземления помещает отрицательную клемму источника питания в потенциал земли, делая все напряжения относительно земли. Если вы предпочитаете думать об этом с точки зрения Spice, отрицательный терминал и узлы земли были объединены. Ток все еще должен течь обратно к источнику питания, откуда он пришел. Кроме того, если бы какая-либо другая точка цепи была заземлена, ток все равно протекал бы обратно к отрицательной клемме источника питания через землю.

Это связь с Землей, планетой, на которой мы живем? Или это просто схематический символ? По моему опыту, это последнее, если нет веской причины поступить иначе.
@PhilFrost, в любом случае, ток не может течь из вашей цепи в земной узел, если равный ток не течет обратно в вашу цепь где-то еще.
Этот символ — то, что меня учили называть землей (безопасностью). en.wikipedia.org/wiki/Ground_%28electricity%29#Электроника
@MattYoung, строго говоря, вы не ошибаетесь, но на практике довольно часто это еще и какое-то другое (возможно, гальванически изолированное, произвольное) заземление. Я виноват в том, что использую его во всех своих схемах, которые не обязательно заземлены, потому что простой символ треугольника выглядит слишком странно.
Я полная противоположность, я использую треугольник, потому что символ земли кажется мне странным. :)
@MattYoung, ты должно быть моложе (не каламбур! или это было так?)

Символ земли:

символ земли

означает «это связано проводом со всеми остальными вещами, связанными с другими экземплярами этого символа». Поскольку в вашем примере схемы есть только один из них, это вообще ничего не значит в этом отношении.

Это также может означать: «Если кто-то дает вам напряжение без явной ссылки, предположим, что оно относится к этой вещи».

Таким образом, он служит двум целям:

  1. сделать схему более читабельной. Здесь есть много вещей, которые соединяются, и без этого символа у нас было бы намного больше линий на большой схеме, и вам пришлось бы следовать за ними очень далеко, чтобы обнаружить, что они просто идут к источнику питания.
  2. сделать обсуждение схемы короче, так как мы можем предположить опорное напряжение. Поскольку напряжения относительны, нам всегда нужна ссылка.

Обратите внимание, что обсуждение схемы и обеспечение ее удобочитаемости на самом деле не имеют ничего общего с тем, как работает схема. Электричество в цепи заботится о символе земли так же, как об идентификаторах частей, или основной надписи, или рамке. То есть ему все равно.

Что произойдет, если мы наклеим символ заземления между резисторами? Напряжения становятся:

  • С = 50 В
  • В = 0 В
  • А = -25В

Это не меняет работу схемы; просто наше обсуждение этого. Мы кладем землю там, где будет удобно вести дискуссию.

Вдобавок к тому, что говорит Фил, если вы моделируете это с помощью программного обеспечения, такого как SPICE, вы должны дать ему эталон для измерения (поскольку напряжения относительны, он не может даже знать, как запустить), чтобы он мог настроить схему. Нет земли -> Не запускается.