Helfen Sie mir, die Beziehung zwischen positiv, negativ, neutral und Masse in Wechselstrom und Gleichstrom zu verstehen

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Diese Frage ergibt sich aus Notationen auf Schaltplänen und scheinbar widersprüchlichen Informationen, die ich sehe. Ich vermute, dass ich für die gleichen Konzepte unterschiedliche Umgangssprachen sehe - aber ich bin an einem Ort, an dem mir noch niemand gesagt hat, dass ein "Aufzug" ein "Aufzug" ist. Andererseits kann es sein, dass ich das Konzept völlig falsch verstanden habe und geschult werden muss, damit ich meine Werkstatt nicht in die Luft jage. :)

Mit Gleichstrom: Batterien haben +/- Klemmen. Die meisten Schaltpläne zeigen die Schaltung mit Spannung in und Masse. Ich habe gehört, dass die meisten Schaltpläne den Rückweg zum negativen Anschluss nicht nachverfolgen, da dies verstanden wird und nicht alles überladen werden muss. Ich habe auch gehört, dass bei einem Gleichstromkreis die Masse SYNONYMOUS mit dem negativen Anschluss ist. In Schaltplänen habe ich V-In und Masse gesehen, außerdem V-In, Masse und eine separate Spur, die mit dem negativen Anschluss verbunden ist.

Dann ziehen wir zu AC um. Es gibt einen heißen Draht (positiv), einen neutralen Draht und Masse. Ich gehe davon aus, dass in einem Wechselstromkreis Positiv mit Positiv, Neutral mit Negativ und Masse mit Masse korreliert. Transformatoren korrelieren die +/- beim Ändern der Gleichspannung.

Was sind die Fakten und was sind die Mythen? Wie kann ich feststellen, ob ich etwas gegen Erde oder gegen "Masse" gegen den Minuspol erden muss? Wann erde ich am Gehäuse meines Geräts? Gibt es Standardkonventionen in einem Schaltplan, die auf eine ERDETE Erdung im Vergleich zu einer Rückkehr zur Quellerdung hinweisen? Oder wissen Sie das aus Erfahrung und einer Analyse der Schaltung? Ist es allgemein sicher anzunehmen, dass ich Masse mit Minus verbinden kann? Oder gibt es Fälle, in denen das eine sehr schlechte Sache wäre, und wie identifiziere ich diese Fälle?

Ich versuche nur, meinen Kopf in Wechselstrom gegen Gleichstrom zu wickeln, und wie diese Spannung verwendet wird ...

dwwilson66
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Gute Frage. Und es ist erschreckend, wie viele Menschen mit falschen oder widersprüchlichen Antworten zu diesem Thema antworten.
HörmannHH

Antworten:

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Masse bedeutet, was im Schaltplan mit diesem Symbol verbunden ist:

Symbol für Boden

Alles, was dieses Symbol im Schaltplan berührt, ist tatsächlich mit allem anderen verbunden, was das Symbol berührt. Da so viele Dinge damit verbunden sind, ist der Schaltplan leichter zu lesen.

Normalerweise ist die negative Seite einer Batterie daran befestigt. Es gibt jedoch viele Schaltkreise, die unterschiedlich funktionieren. Einige Schaltkreise benötigen eine negative Spannung, sodass die positive Seite einer Batterie "Masse" ist. Einige Schaltkreise benötigen positive und negative Spannungen. In diesem Fall können zwei Batterien vorhanden sein, eine mit der negativen Seite an Masse und die andere mit der positiven Seite an Masse.

Dies funktioniert, weil die Spannungen relativ sind. Setzen Sie drei Widerstände in Reihe und schließen Sie sie an eine Batterie an. Die Differenz in der Spannung , die von einer Seite der Batterie mit 3V (da es sich um eine 3 V - Batterie). Die Spannungsdifferenz von einer Seite eines Widerstands (einer der drei) zur anderen Seite desselben Widerstands beträgt 1 V, da die 3 V der Batterie auf 3 Widerstände mit gleichem Wert aufgeteilt sind.10kΩ

Da Spannungen relativ sind, existiert Masse als eine Art angenommene Referenzspannung. Wenn wir sagen, dass ein Eingang "5 Volt" ist, meinen wir "die Differenz zwischen Eingang und Masse beträgt fünf Volt".

Im Kontext von AC sind die Dinge nicht wirklich anders, außer dass die Tradition es gut gemacht hat, den gleichen Begriff "Boden" für viele Dinge zu verwenden. Es könnte immer noch bedeuten, was auch immer an diesem Symbol angebracht ist, oder es könnte den dritten Anschluss an der Wand bedeuten. Dazu später mehr.

In Bezug auf die Schaltung unterscheiden sich Live und Neutral nicht. Wählen Sie eine aus, und die andere oszilliert relativ zwischen einer höheren und einer niedrigeren Spannung. Wenn Sie nur diese beiden Drähte als Referenz haben, sind sie nicht zu unterscheiden.

Der Unterschied ist wichtiger, wenn Sie die Sicherheit berücksichtigen. Die Dinge um Sie herum haben ein bestimmtes elektromotorisches Potential (Spannung). Strom fließt bei Potentialunterschieden. Die neutrale Wechselstromleitung sollte sein über wie die meisten Dinge um dich herum, so in der Theorie das gleiche Potential, wenn man sie berührt, und auch die Erde, die Sie nicht schockiert bekommen, da gibt es keinen Unterschied in der Spannung. Wenn Sie das stromführende Kabel berühren, werden Sie geschockt, da es einen Unterschied im Potenzial gibt.

Allerdings sagte ich neutral sollte sein über das gleiche Potential wie Erde, und da Sie wahrscheinlich zu berühren Erde, Sie. Aber ich würde deinem Leben nicht vertrauen. Möglicherweise befindet sich ein defekter Transformator an der Stange in der Nähe Ihres Hauses. In der Nähe könnte es zu einem Blitzschlag kommen. Das Haus wäre rückwärts verdrahtet. Oder, wie bereits erwähnt, funktioniert die Schaltung auch dann, wenn die Drähte vertauscht sind, wenn sie verkehrt herum eingesteckt ist. In den USA ist einer der Zinken etwas dicker, um dies zu verhindern, aber man weiß es nie. Aus diesem Grund gibt es den dritten Anschluss, der als Masse oder Erde bezeichnet wird . Dies sollte zu einem großen Kupferstab in der Nähe Ihres Hauses gehen, der in der Erde steckt, wie folgt:

Erdungsstab

Es verbindet sich sonst mit nichts anderem. Manchmal ist dies wichtig für die Sicherheit und manchmal ist es aus anderen Gründen wichtig. Der Punkt ist, es hat nichts mit der Stromversorgung Ihres Hauses zu tun.

Wie kann ich feststellen, ob ich etwas gegen Erde oder gegen "Masse" gegen den Minuspol erden muss? Wann erde ich am Gehäuse meines Geräts?

Wenn es sich um ein Gerät handelt, das an die Wand angeschlossen werden kann, überlassen Sie diese Fragen einer anderen Person. Jedes Land hat Sicherheitsbestimmungen, und diese Bestimmungen existieren aus gutem Grund. Kaufen Sie ein Gleichstromnetzteil, das alles für Sie erledigt, und schließen Sie es an den Ausgang an, und sonst nichts. Stellen Sie keine Verbindung zur Erde über den dritten Stift an der Wand her, da Sie sonst die Sicherheitsfunktionen Ihres Netzteils umgehen können.

Wenn Sie sich fragen, ob das "Masse" -Symbol in Ihrem Schaltplan auch mit der Box verbunden werden soll, in der sich Ihr Projekt befindet, hängt es davon ab. Vielleicht möchten Sie das für die HF-Abschirmung tun. Oder vielleicht auch nicht, weil Sie nicht möchten, dass ein anderes Gerät mit einer anderen Vorstellung von "Masse" es berührt, was zu Störungen in Ihrem Stromkreis oder zum Schmelzen von Gegenständen führen kann. In vielen Rennstrecken spielt es überhaupt keine Rolle.

Phil Frost
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Geniale Erklärung. RELATIVE Spannungen sind sehr sinnvoll. Meine Rennstrecke hat ein Steckernetzteil, darum habe ich es schon jemand anderem besorgt. Bis ich mein Gerät erreiche, sind es die + 9VDC, die meine Schaltung benötigt. . Ich habe einen + Tipp, -Ring und eine Gehäusemasse-Lasche an der Strombuchse. In diesem Fall wird im Schaltplan kein Chassis-Boden erwähnt. Tatsächlich ist V-in eine einzelne Spur von der Spitze. Im Moment habe ich alle meine Power-Gründe zum Ring gelaufen. Aber was mache ich mit dem Fahrgestellboden? Ignoriere es? Mit dem Ring verbinden? Masse es an das Chassis? Nichts ist angegeben ...
Dwwilson66
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@ dwwilson66 Ich bin mir nicht sicher, was Sie mit einem "Gehäuseerdungsstecker an der Strombuchse" meinen. Dies ist wahrscheinlich eine weitere Frage wert, mit einem Foto und Links zum Datenblatt des von Ihnen verwendeten Netzteils.
Phil Frost
"In Bezug auf die Schaltung unterscheiden sich Spannung und Neutral nicht. Wählen Sie eine aus, und die andere oszilliert relativ zwischen einer höheren und einer niedrigeren Spannung. Wenn Sie nur diese beiden Drähte als Referenz haben, sind sie nicht unterscheidbar." Nehmen wir an, ich habe einen großen Kupferblock mit beträchtlicher Kapazität und schließe ihn über ein Amperemeter an den Neutralleiter an. Ich kann mir nur vorstellen, dass kein Strom fließen wird. Aber wenn ich dasselbe tun würde, um zu leben, würde ich 60 Mal pro Sekunde einen Strom in wechselnden Richtungen erhalten, wenn der Block geladen und entladen wird. Dies scheint ein grundlegender Unterschied zwischen ihnen zu sein.
Markasoftware
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@markasoftware Sie beschreiben zwei topologisch unterschiedliche Stromkreise, weil Sie die Erde als Teil des Stromkreises aufgenommen haben. Natürlich sind sie unterschiedlich: Sie sind nicht die gleiche Strecke. Die meisten Stromkreise sind nicht für die Erdung ausgelegt, da sie (mit Ausnahme von Sicherheitsaspekten) für den Betrieb des Geräts nicht relevant sind.
Phil Frost
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Symbologie

Diese Symbole werden (zumindest) in den USA verwendet.

Bildbeschreibung hier eingeben

Geräteklassen

http://en.wikipedia.org/wiki/Appliance_classes

Isolationsdiagramme

Isolationsdiagramme sind Blockdiagramme, die die Isolationsmerkmale zeigen, z. B .: Transformatoren, Optokoppler, Netzanschlüsse, Sicherheitskondensatoren.

Beispiel eines detaillierten Isolationsdiagramms
Bildbeschreibung hier eingeben

Beispiel eines Rohisolationsdiagramms
Bildbeschreibung hier eingeben

Nick Alexeev
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Das hilft. Ich habe mich immer gefragt, ob die beiden unterschiedlichen Grundsymbole dasselbe Konzept haben oder nicht. Ich freue mich über die Unterscheidung zwischen Schaltungsmasse und Erdungsmasse. Wäre die Signalmasse gleichbedeutend mit der Masse eines Chassis? Was nun?
Dwwilson66
Sie haben die Symbole "Erde" und "Power Ground" vertauscht.
Trevor Hickey
@ Trevor Ich glaube nicht, dass ich sie verwechselt habe (obwohl ich es mir überlegen werde, wenn du einen Hinweis gibst).
Nick Alexeev
@NickAlexeev Ich habe dieses Video gesehen: youtu.be/eGeFVIJ2u0w?t=3m2s Wenn Sie die Google-Bildsuche "Erdbodensymbol" verwenden, wird auch hier ein Konsens erzielt . Gerade = Erdung laut Unicode-Konsortium.
Trevor Hickey
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mit Bezug auf Wechselstrom. So wie ich es für die Hälfte des Zyklus verstehe, ist das Leben positiv bis neutral und für die Hälfte des Zyklus ist das Leben positiv bis neutral. Sie werden also mit Sicherheit den gleichen Schock bekommen, wenn Sie Neutral und Erde berühren, wie Sie es mit Leben und Erde tun würden. Mit anderen Worten, nicht gleichgerichteter Wechselstrom hat keine Polarität und kann in beide Richtungen angeschlossen werden.

James Pritchard
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Nein, Neutral ist unter normalen Bedingungen nie mehr als ein paar Volt anders als Erde. Wenn "neutral ist positiv zu leben", bedeutet dies, dass das Leben sowohl in Bezug auf neutral als auch in Bezug auf Masse tatsächlich negativ ist.
Dave Tweed