Laie: Negative Spannung

[oratus sum]

Hallo Leute,

Ich habe eine Frage, unswar höre ich immer wieder von Spannungen die "MINUS SIND". Also z.b -12V

Ich habe so vor mich hin gelebt mit dem Wissen, ab und zu mal danach gesucht ob ich infos zu neg. Spannungen bekomme, allerdings ohne Erfolg.

Was genau ist eine negative Spannung? Wenn ich beim Messgerät Minus an Plus und Plus an Minus halte ist es doch genauso -12v z.b. Was ist da der Unterschied?

Wozu braucht man negative Spannungen?

Danke,
Oratus sum

P.S.
Über ausführliche Erklärungen würde ich mich auch freuen, bzw Links.

[CowZ]

Hi,

Les dir mal bei Wikipedia oder sonst wo ne Definition der Spannung durch :)

Das sollte erste Steine legen :)

Gruß, CowZ

[Felix G]

Also zunächst mal hast du völlig korrekt erkannt, daß +12V und -12V genau das gleiche sind, es kommt nur darauf an wie man misst.


Bei elektronischen Schaltungen ist es nun GND, welches man als 0V definiert und auf das sämtliche Spannungsangaben bezogen sind. Dabei verbindet man GND immer mit dem Minuspol des Messgeräts.


Konkret bedeutet das, daß alle Potentiale (eine Spannung ist nichts anderes als eine Potentialdifferenz) die kleiner sind als GND, als negative Spannung angegeben werden.

[harry3]

Spannungen sind abhängig von einem Bezugspunkt. Wenn du den Bezugspunkt auf den Pluspol der Batterie legst, und die Spannung zum Minuspol misst, erhältst du eine negative Spannung.
Also alles nur eine Frage der Sichtweise...

[oratus sum]

Ja genau so habe ich mir das auch gedacht, bis auf den Teil mit dem 0V.

Wenn jetzt aber ein Bauteil nunmal -12V braucht,z.b. ein MAX Sinusgenerator (da es ja eine Sinuswelle von +12 bis -12V ist z.b) Wieso muss ich da -12V extra anschließen?

Es gibt aja uch negative Festspannungsregler die mir z.b. -5V geben. Wozu brauche ich die wenn ich sowieso 5V habem da kann ichs ja einfach "verkehrt" anschließen.

Wenn aber GND sozusagen gleich dem Minuspol ist, dann müsste es doch wieder -12V und nicht 0V haben.

(ich frag da jetzt ganz blöd, mir ist schon klar, dass GND die Erdung, also 0V ist)

Jetzt mal ganz konkret:
Was ist der unterschied zwischen +5V und -5V? (Außer, dass die Richtung anders ist)

[Jaecko]

Die -5V-Regler brauchen aber ihrerseits ebenfalls eine negativere Spannung (z.B. -12V) um zu funktionieren.
Ein negativer Spannungsregler kann nicht von sich aus aus einer positiven ne negative Spannung machen.
Da bräuchte man dann z.B. Ladungspumpen.

Ein Trafo mit Mittelanzapfung kann dir z.B. 0V, 12V und 24V ausgeben. Legst du GND auf die Mitte, dann hast du -12V und +12V, also eins "links" von GND, das andere "rechts".
Mit nem positiven Spannungsregler (7805) regelst du dann die +12V auf +5V; der negative (7905) macht das Gleiche mit anderem Vorzeichen, -12V nach -5V.

Einfach positive Regler falschrum anschliessen haben die nicht so gerne, hüpfen da (wörtlich) gern mal durchs Zimmer.

Ob man nun 0/+12/+24V verwendet oder -12/0/+12V ist bei nem einzelnen Gerät - vereinfacht gesagt - egal, da es ja nur die Differenz braucht; und die ist zwischen den beiden Stufen im Beispiel immer 12V.

Probleme gibts dann nur, wenn mehrere Geräte verwendet werden, deren GND = 0V relativ zueinander unterschiedlich sind.

Anderes Beispiel: eine Lenkung, die nur durch Gewichte (eine Kraft, Potentialdifferenz o.ä.) gedreht werden kann. Hast du nur auf der rechten (hier mal positiven) Seite Gewichte, dann kannst du nur nach rechts lenken, da du das Lenkrad ja nicht nach oben drücken kannst.
Ausser du hast "negative" Gewichte, die sozusagen die rechte Seite nach oben ziehen; was gleichbedeutend damit ist, die linke, negative Seite runterzudrücken.

[theborg]

Jetzt mal ganz konkret:
Was ist der unterschied zwischen +5V und -5V? (Außer, dass die Richtung anders ist)

+5V hat nen Positives Potenzial zu gnd hin und -5 hat nen negatives Potenzial zu gnd hin des wegen kanste auch 10v messen wen du an +5V und -5v misst der gnd ist nur die bezugspunkt.

[Goblin]

wenn du auf einer platine +5v und für einige sachen auch -5v brauchst, würde es mit der "einfach andersrum anschliessen" interessant riechen, da dann 5V und GND doppelt verbunden wären = Kurzschluss.

[oratus sum]

irgendwie geht das nicht in mein Kopf rein. Heißt das, dass 24V zu 0V gemessen, das gleiche ist wie 12V an -12V gemessen?

Aber wenn ich etwas andersrum anschliesse, dann habe ich ja eine negative differenz. Wieso ist das dann anders?

Ich habe also 0V, da fließt kein Strom nirgendwo hin, also keine Spannung, spriche keine DIfferenz.

Dann habe ich +5V, daher es gibt eine Differenz und es gibt daher auch eine Spannung. Bei -5V habe ich auch eine Differenz also auch eine Spannung.

Der Unterschied ist ja nur in welche Richtung die Elektronen diffundieren. Sehe ich das richtig?

Und da Halbleiter vollgestopft mit Dioden sind, funzen sie nunmal nicht andersrum. Wieso brennen die aber manchmal ab, wenn man die verkehrt rum anschließt?

Wenn ich aber z.b. eine Batterie habe, fließt dann der Strom an eine Angeschlossene Erdung? Bzw, wenn es auf Differenzen ankommt, wieso gibt es keinen Kurzschluss wenn ich "Minus" mit GND, Erdung verbinde? Gnd ist ja 0V Minus ist z.b. -12V. Da ist doch ne Differenz.

Weiters zu dem 0V:
Wieso kann ich eine Differenz messen, wenn 0V sozusagen weder "Minus" noch "Plus" ist? Wenn es keines von beiden ist, wieso sollten die Elektronen dorthin fließen?

[harry3]

Es geht nur um Differenzen, es gibt bei Spannungen keine absoluten Werte.
Denk dir den + Pol als den Punkt, wo die positiven Ladungsträger herkommen, und den - Pol als den Punkt,wo die positiven Ladungsträger hinfließen(techn. Stromrichtung).

Halte aber Strom und Spannung klar auseinander. Spannung ist die Fähigkeit, dass Strom fließen könnte, er muss aber nicht fließen. Siehe Gewitter: Dort ist die Wolke stark aufgeladen(oben +, unten -). Aber erst wenn die Luft leitfähig wird, fließt auch wirklich ein Strom.
Somit heißt 0V nicht unbedingt, dass kein Strom fließt: Auf der Masseleitung, die 0V hat, fließt durchaus ein Strom, nämlich der zurück in den - Pol der Batterie.

Halbleiter sind nicht mit Dioden vollgestopft;-) Eher umgekehrt.

Wenn du den - Pol einer Batterie auf die Erdung hängst, so fließt kein Strom. Der Stromkreis ist ja nicht geschloßen. Erst wenn du den + Pol auch anschließt fließt durch den Leiter ein Strom da nun ein Spannungsgefälle vorhanden ist.

Was heißt 0V sind weder + noch -?
Du verstehst das falsch: Du musst den Bezugspunkt entweder auf + oder - legen, und gegenüber dem Bezugspunkt hat der andere Pol dann durchaus eine Spannung!

Hier eine kurze Beschreibung auf ELKO:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0201101.htm
Auf Wiki gibts auch einen guten Artikel, aber der ist ziemlich wissenschaftlich gehalten und somit für Einsteiger wohl nicht sehr brauchbar:
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Spannung

[sehreilig]

A:Du stehst im tal und schaust auf den Berg. Einen Berg gibt es nur, wenn ein Höhenunterschied da ist.
B: eine Spannung gibt es nur, wenn eine Ladungsdiffenrenz zwischen zwei Punkten ist: - und + pol
A: du kraxelst ein gutes Stück den Berg hinauf, jetzt gibt es ein oben (+) und ein unten (-). Dort, wo du stehst, ist für dich Null (definiert).
B: du nimmst einen dritten Punkt, der so liegt, dass es eine Ladungsdifferenz in beide Richtgungen gibt: nach oben (+) und nach unten (-), den dritten Punkt nennst du Masse.

Na ja, Vergleiche hinken, vielleicht hilfst ja trotzdem. Schalte doch einfach mal zwei Batterien in Reihe und messe die Spannung vom mittleren Anschluss aus, der die batterien verbindet. Dort den Minus deines Spannungsmessers anlegen, dann misst du eine negative und eine positive Spannung.

Gruß Jens

[JonnyP]

@sehreilig
Deinen letzten Absatz hatte ich auch grad vor zu schreiben.
Denn wenn es bei diesem realistischen und leicht nach zu vollziehenden Beispiel nicht schnackelt, dann ist der Fall hoffnungslos.

[robo.fr]

Hallo oratus sum,

das mit den Spannungen ist wie mit den Stockwerken in einem Haus.

Wenn Du im Erdgeschoss stehst, ist der Keller unten und der erste Stock oben.
Wenn Du im ersten Stock stehst, ist der Keller und das Erdegeschoss unten.
Wenn Du im Keller stehst, ist das Erdgeschoss und der erste Stock oben.

Vom Erdgeschoss bis in den ersten Stock sind es +3m.
Vom Erdgeschoss bis in den Keller sind es -3m.
Vom ersten Stock bis in den Keller sind es -6m.
und vom Keller bis in den ersten Stock sind es +6m.

Und jetzt das ganze zum Üben für dich mit +-12V: ........ O:)
( Das Erdgeschoss heisst in der Elektronik "Ground" oder kurz GND ):

[oratus sum]

Ja danke Leute das verstehe ich ja!

Mir geht es darum, wieso manche Bauteile negative Spannungen benötigen.

Danke für eure Bemühungen!

[sehreilig]

z.B. benötigt ein Operationsverstärker neg. Spannungen, wenn er negative Gleichspannungen am Eingang verarbeiten soll und auch negative Gleichspannung am Ausgang ausgeben soll.
Anders geht das nicht.
Gruß Jens