A tensão pode ser negativa: quando, como, perguntas frequentes exaustivas, ideias

Tensão nem sempre significa que tem que ser positiva. É por isso que surge a pergunta: a voltagem pode ser negativa ou não? Vamos alimentar sua curiosidade sobre voltagem negativa.


Este artigo explica como uma tensão pode ser negativa, explicando a convenção de sinal de tensão (de acordo com a convenção de sinal de circuito básico) em vários circuitos, o que causa a tensão negativa e convertendo qualquer tensão em tensão negativa.

A tensão é positiva ou negativa?

  A tensão é o potencial criado entre os dois pontos diferentes. A tensão pode ser elucidada como o trabalho realizado por unidade necessária para fazer um movimento para uma carga unitária de um ponto a outro na presença de um campo elétrico estático.

 A tensão tem magnitude e polaridade. A polaridade da tensão pode ser negativa ou positiva, onde a magnitude da tensão só pode ser positiva. A tensão é uma quantidade relativa, de modo que pode ser positiva ou negativa. 

Arquivo: Electric load animation.gif
Crédito de imagem: “Arquivo: Animação de carga elétrica 2.gif” by Chetvorno está marcado com CC0 1.0

 O conceito de tensão positiva e negativa vem da convenção de sinais. A convenção de sinais é uma regra adotada globalmente para definir o fluxo elétrico ou sinais de energia elétrica em um circuito. Benjamin Franklin foi quem presumiu que o fluxo elétrico do terminal positivo de tensão para o terminal de tensão negativa. Naquela época, o papel do elétron no fluxo da corrente não estava claro qual a convenção dada por ele para ser aceita. Ainda assim, mais tarde, após várias descobertas, foi descoberto aquele elétron que faz com que a corrente viaje na direção oposta do fluxo da corrente.

Os zero volts dentro do circuito são chamados de aterramento, que é considerado uma referência para medir outras tensões. A polaridade da tensão de um elemento de circuito elétrico varia de um elemento ativo ou passivo para um elemento passivo, como o resistor. O terminal através do qual o elétron entra no elemento, esse terminal é o terminal de tensão negativa e outro terminal do componente é o terminal de tensão positiva. Para componentes ativos, como fonte de alimentação e capacitor, o terminal que fornece corrente é o terminal positivo e o outro terminal é o terminal negativo.

O que significa quando a tensão é negativa?

A tensão é uma quantidade relativa, de modo que pode ser um valor negativo ou positivo.

Quando a tensão é mais negativa (em polaridade) em relação ao terra do circuito, então a tensão é negativa. 

Por exemplo, uma fonte de tensão DC, como uma bateria (ou célula), tem um terminal negativo e um terminal positivo. Quando o terminal positivo da bateria é encontrado, o terminal negativo é conectado ao circuito, então a tensão fornecida pelo fornecimento ao circuito é uma tensão negativa.

 A tensão positiva ou negativa pode ser devido à orientação das fontes de tensão no circuito. Quando o terminal negativo está diretamente ligado ao terra e o terminal positivo está diretamente ligado ao circuito, a tensão gerada é a tensão positiva. Quando o terminal positivo (+) está conectado diretamente ao terra e o terminal negativo (-) está conectado ao circuito, a tensão gerada a partir do terminal negativo (-) de alimentação é a tensão negativa.

Para que serve a tensão negativa

Vários circuitos usam tensão negativa, como um transistor, Telecom, amplificador push-pull, um circuito de driver de energia, etc.

Uso de tensão negativa:

 O amplificador operacional (OpAmp) precisa de tensão positiva e negativa para operação e amplificação adequadas. Para polarização do transistor, uma voltagem negativa é um requisito. Nas telecomunicações, as linhas são enterradas no subsolo na presença de umidade e outros materiais externos, que podem causar corrosão no fio, que geralmente é feito de cobre. Quando uma tensão negativa é usada através do fio, ela minimiza a corrosão.

O ganho de tensão pode ser negativo?

O ganho de tensão é a relação entre a tensão de saída (em volt) e a tensão de entrada (em volt) de um elemento de circuito.

Ganho de tensão negativa significa que há uma mudança na polaridade da tensão de entrada para saída. Em outras palavras, a tensão de saída está 180 graus fora de fase em relação à entrada. O ganho de tensão é negativo quando a tensão de saída é menor (devido à atenuação ou mudança de fase) do que a tensão de entrada. Um amplificador de feedback negativo tem um ganho de voltagem negativo.

A voltagem da bateria pode ser negativa?

A polaridade da tensão da bateria depende de como ela está conectada entre o circuito e o aterramento.

Suponha que o terminal positivo (+) da bateria esteja diretamente conectado ao terra e o terminal negativo (-) esteja conectado ao circuito. Nesse caso, a tensão gerada a partir dele será negativa, e se o terminal negativo estiver aterrado.

O terminal positivo é conectado ao circuito, então a tensão gerada a partir dele será positiva.

O que é tensão negativa em CA?

Em um corrente alternada (CA), dois pólos da fonte CA alternam entre positivo e negativo.

A tensão negativa em CA significa que a tensão está 180 graus fora de fase em relação à tensão positiva. Um ciclo completo de AC consiste em dois meios-ciclos, um é a metade positiva (+) e o outro é a metade negativa (-). A metade positiva é onde a tensão é positiva em qualquer instante. Ainda assim, durante a metade negativa do círculo, a polaridade da tensão é invertida em relação à metade positiva do ciclo, o que significa que a qualquer instante durante o semiciclo negativo, a tensão é negativa.

A tensão de Thevenin pode ser negativa?

A tensão de Thevenin pode ser definida de acordo com o teorema de Thevenin, que afirma que qualquer circuito linear é uma combinação de várias fontes de tensão, e os resistores podem ser substituídos por um resistor e uma fonte de tensão; a fonte de tensão resultante é a tensão de Thévenin.

A polaridade da voltagem de Thévenin pode ser negativa e positiva, dependendo da orientação da voltagem de Thévenin no circuito. Se a tensão de Thevenin calculada for negativa, isso significa que a direção da fonte de alimentação resultante mudará. Se o valor calculado permanecer positivo, a orientação da orientação da fonte de alimentação resultante está correta.

A tensão RMS pode ser negativa?

RMS significa valor médio quadrático da rota. A tensão RMS pode ser obtida tomando a raiz quadrada do valor médio da tensão instantânea quadrada ao longo de um intervalo de tempo

O resultado de uma raiz quadrada pode ser negativo ou positivo. Suponha que a amplitude da tensão seja tomada para o RMS, então por convenção. Neste caso, o RMS da tensão só será positivo se a amplitude e a fase da tensão forem tomadas para a obtenção da tensão RMS, então pode ser um valor complexo negativo ou positivo.

A tensão do nó pode ser negativa?

Em um circuito, o nó é um ponto entre dois ou mais elementos do circuito, e a tensão do nó é a diferença de potencial elétrico entre dois nós do circuito.

A tensão do nó pode ser positiva ou negativa, pois é uma quantidade relativa. Um nó do circuito pode ser considerado um nó de referência e, em relação a esse nó, a tensão de outro nó pode ser medida. Geralmente, a tensão de referência é o nó de aterramento, de modo que o valor do outro nó depende da direção da orientação da corrente, etc., em relação ao nó de referência. A tensão do nó de medição pode ser inferior à da tensão de referência.

A tensão de parada pode ser negativa?

No experimento de efeito fotoelétrico, o ânodo é o material alvo. O ânodo é conectado ao terminal positivo da fonte de tensão enquanto exposto à onda monocromática e eletromagnética, o que resulta no fluxo de corrente através do circuito é chamado de fotocorrente.

Quando o ânodo está ligado ao terminal negativo da fonte de tensão, à medida que a tensão aumenta, a fotocorrente morre. A voltagem na qual a fotocorrente para de fluir através do circuito é conhecida como voltagem de parada. Por meio desse experimento, ficamos sabendo que a tensão de parada é um valor negativo.

A tensão de pico a pico pode ser negativa?

A tensão de pico a pico é a diferença entre a tensão mínima e a tensão máxima de um sinal de tensão.

A magnitude da tensão de pico a pico pode variar de 0 a qualquer valor positivo, já que a polaridade da tensão de pico a pico pode ser negativa e positiva.

A tensão instantânea pode ser negativa?

A tensão instantânea é o valor da tensão (ou diferença de potencial) em um determinado momento do tempo.

A tensão instantânea pode ser negativa ou positiva. A tensão instantânea de uma fonte de tensão CC negativa é consistentemente negativa em qualquer instante. Na tensão CA, a tensão instantânea varia de positiva a negativa com o tempo. Para o ciclo negativo do sinal de tensão CA, o valor instantâneo da tensão é negativo em qualquer instante no tempo.

A corrente é negativa se a tensão for negativa?

A tensão é uma quantidade relativa, de modo que pode ser negativa. A corrente negativa só pode significar a direção da corrente do elétron, que é oposta à corrente elétrica na convenção.

Tensão negativa significa que o terminal negativo da fonte está diretamente conectado ao circuito e o terminal positivo está aterrado. A corrente do negativo(-) terminal da fonte de tensão é levado em consideração. Essa corrente será a corrente negativa, pois conhecemos a corrente elétrica do terminal positivo de qualquer fonte de tensão.

O que significa 5 Volts negativos?

5 volt é uma diferença de potencial (ou voltagem) entre dois pontos diferentes. Reconheça que a tensão é uma quantidade relativa, a polaridade da tensão pode mudar considerando as referências.

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Imagem: Fonte de 5 DC volt conectada ao terra através do terminal positivo.

Quando o terminal positivo da alimentação de 5 DC volt está diretamente ligado ao terra. Como resultado, o positivo (+) terminal torna-se a tensão de referência, e o negativo (-) terminal da alimentação de 5 volts está ligado ao circuito. A tensão resultante através da fonte de 5 volts será de 5 volts negativos, pois o terminal positivo é considerado o ponto de referência.

Como você cria uma tensão negativa?

Métodos diferentes podem ser usados ​​para gerar uma tensão negativa.

Usando :-

Com a combinação de 555 temporizadores e um circuito clipper, a tensão negativa pode ser gerada como saída. Aqui, o temporizador 555 atua como um vibrador astável. Depois de receber energia da fonte de alimentação, o 555 irá gerar uma onda quadrada como saída, que consistirá em tensão positiva e negativa. Durante a metade positiva da tensão de saída, o capacitor conectado com a saída é carregado, então não haverá tensão positiva. Durante a tensão negativa no capacitor é descarregada através do diodo fornecendo tensão negativa como saída.

Existem vários ICS que usam um conversor de tensão de capacitor chaveado para converter uma tensão em uma tensão negativa. Geralmente, esses IC contêm capacitores não críticos para a bomba de carga e o reservatório de carga. E como o componente fundamental desses ICs é o conversor de nível de tensão do oscilador e os interruptores MOS.

Como sabemos, o retificador de meia onda pode filtrar a metade positiva ou negativa de qualquer sinal AC, pois a saída necessária é o retificador de meia onda negativa de tensão negativa pode ser usado neste retificador, apenas a metade negativa do sinal AC pode passar por ele, de modo que um resultado, haverá apenas a tensão negativa como saída

O ganho de tensão do amplificador inversor é negativo, o que significa que a saída do amplificador inversor está 180 graus fora de fase com a entrada do amplificador, portanto, se uma tensão positiva for alimentada no amplificador inversor, a tensão negativa será igual saída.

Como você converte a tensão negativa em positiva?

A tensão negativa pode ser convertida em tensão positiva como um requisito.

O amplificador inversor pode ser usado para transformar o negativo (-) tensão em positivo(+) tensão. O ganho de tensão do amplificador inversor é negativo, o que significa que a tensão de saída está 180 graus defasada em relação à entrada. Se a entrada for considerada uma tensão negativa, a tensão de saída do amplificador inversor será positiva.

O que são reguladores de tensão negativa?

Vreguladores oltage são usados ​​para manter uma faixa específica de voltagem para finalidades diferentes.

Um regulador de tensão negativa é um circuito usado para manter a tensão de qualquer faixa de tensão negativa específica. 79XX é uma família de IC que é um regulador de tensão negativa de três pinos.

Esses ICs estão disponíveis em 3 tensões de saída diferentes -5, -12 e -15. Esses circuitos integrados têm propriedades de limitação de intercorrente e proteção de desligamento térmico para sua segurança.

O Arduino pode gerar tensão negativa?

Existem várias placas Arduino disponíveis comercialmente.

Geralmente, a tensão de saída diretamente do Arduino está na faixa de tensão positiva. A faixa de tensão varia de um tipo para outro ou do pino de onde a saída é obtida. Para obter a saída de voltagem negativa do Arduino, um circuito conversor de voltagem externo é necessário para a conversão de voltagem de positivo para negativo.

O terreno é positivo ou negativo?

O aterramento é o ponto de referência do circuito em relação ao qual a tensão de qualquer ponto pode ser medida.

O aterramento pode ser positivo ou negativo, dependendo do projeto do circuito. Na eletrônica, um terminal positivo ou negativo de qualquer fonte de alimentação pode ser considerado o aterramento. Quando o terminal negativo da fonte está diretamente conectado ao aterramento, o aterramento é chamado terreno negativo. Quando o terminal positivo da fonte está diretamente conectado ao aterramento, o aterramento é chamado terreno positivo.

Você pode conectar o aterramento ao negativo?

A fonte de tensão possui dois terminais; um é considerado positivo e o outro é negativo.

O aterramento é o ponto de referência Zero Volt do circuito. Se houver apenas uma fonte no circuito, o terminal negativo da fonte é considerado igual ao terra. Se necessário, o aterramento também pode ser conectado diretamente ao terminal negativo (-) da alimentação CC. Quando o terminal CC está diretamente conectado ao aterramento, o aterramento é chamado de aterramento negativo. Não há extremidade positiva ou negativa na alimentação CA, pois a polaridade muda com o tempo, portanto, um fio neutro do circuito CA pode ser conectado diretamente ao aterramento. O aterramento não é necessário para todos os circuitos. Geralmente é usado para proteção, um ponto de referência comum para tensões, etc.

Como você testa um regulador de tensão negativa?

A tensão de saída e de entrada do regulador pode ser verificada para testar o regulador de tensão negativa.

A tensão de entrada para o regulador negativo pode ser medida em relação ao terra; a tensão de entrada do regulador é testada para que o regulador possa funcionar apropriadamente com tensão de entrada suficiente. A tensão de entrada deve ser maior do que a tensão de saída regulada em magnitude. A faixa de tensão de saída difere com reguladores de tensão distintos. Quanto ao regulador de tensão negativa, a faixa de tensão de saída estará em valores de tensão negativa. Quando um regulador de tensão negativa é testado, certifique-se de que a tensão de saída esteja na faixa de tensão negativa. A tensão de saída deve estar próxima de sua tensão de saída nominal. Se a tensão de saída não estiver próxima da saída nominal, o regulador pode estar com defeito.

Qual IC é usado para obter tensão negativa?

Conversor de tensão de capacitor comutado que inverte, divide, dobra ou multiplica a tensão de entrada positiva.

Os ICs usados ​​para obter a tensão negativa como saída são TL7660, MAX1044, NCP1729, LT1026, MAX870, MAX829, LT1054, CAT7660, etc.. Esses ICs são usados ​​em drivers de linha, amplificadores operacionais, fornecedores, geradores de tensão negativa, divisores de tensão, desenvolvedores de tensão, etc. Esses ICs funcionam para uma faixa diferente de tensão que depende das especificações do IC.

Por que a corrente flui de negativo para positivo?

A diferença de potencial entre os dois pontos do circuito é o fluxo de corrente.

A corrente de elétrons começa do negativo (-) terminal. Ele viaja para o terminal positivo da fonte, já que a corrente do elétron está na direção contraditória da convenção elétrica da corrente. O fluxo de elétrons é causado pela diferença de polaridade ou a diferença de potencial criada pelo excesso de elétron em uma extremidade e a deficiência de elétron na outra - elétrons carregados negativamente puxados para a extremidade positiva da fonte a partir da extremidade negativa da fonte .

Qual é a diferença entre tensão positiva e negativa?

Qualquer tensão pode ser positiva, negativa ou zero.

A diferença entre a tensão positiva (+) e negativa (-) está na polaridade da tensão. A polaridade da tensão pode mudar com a referência, como se um ponto de potencial mais alto fosse tomado como referência para medir o potencial mais baixo. A diferença de potencial será negativa, que é a tensão negativa. E quando um ponto de potencial inferior é tomado como referência para medir o potencial superior, a diferença de potencial será positiva. A polaridade da tensão também influenciou a orientação da fonte DC. Para fonte AC com o tempo, a polaridade da tensão muda, pois para a metade positiva do sinal AC, a tensão é positiva, e para a metade negativa, a tensão é negativa.