Как напряжение может быть отрицательным

Может ли напряжение быть отрицательным: когда, как, подробные ответы на часто задаваемые вопросы, аналитическая информация

Напряжение не всегда означает, что оно должно быть положительным. Поэтому возникает вопрос, может ли напряжение быть отрицательным? Давайте утолим ваше любопытство по поводу отрицательного напряжения.

В этой статье объясняется, как напряжение может быть отрицательным, объясняется соглашение о знаках напряжения (в соответствии с соглашением о знаках базовой схемы) в различных схемах, что вызывает отрицательное напряжение и преобразование любого напряжения в отрицательное напряжение.

Напряжение положительное или отрицательное?

Напряжение — это потенциал, созданный между двумя разными точками. Напряжение можно объяснить как работу, совершаемую на единицу, необходимую для перемещения единичного заряда из одной точки в другую в присутствии статического электрического поля.

Напряжение имеет величину и полярность. Полярность напряжения может быть отрицательной или положительной, а величина напряжения может быть только положительной. Напряжение — величина относительная, поэтому она может быть как положительной, так и отрицательной.

Изображение Фото: «Файл: анимация электрической нагрузки 2.gif» by Четворно отмечен CC0 1.0

Понятие положительного и отрицательного напряжения исходит из соглашения о знаках. Знаковое соглашение — это правило, принятое во всем мире для определения электрического потока или знаков электроэнергии в цепи. Бенджамин Франклин был тем, кто предположил, что электрический ток течет от положительной клеммы напряжения к клемме отрицательного напряжения. В то время роль электрона в протекании тока не была ясна из-за принятого им соглашения. Тем не менее, позже, после нескольких открытий, был обнаружен тот электрон, который вызывает движение тока в направлении, противоположном току.

Нулевое напряжение в цепи называется заземлением, которое используется как эталон для измерения других напряжений. Полярность напряжения элемента электрической цепи варьируется для активного или пассивного элемента для пассивного элемента, такого как резистор. Клемма, через которую электрон входит в элемент, эта клемма является клеммой отрицательного напряжения, а другая клемма компонента является клеммой положительного напряжения. Для активных компонентов, таких как источник питания и конденсатор, вывод, по которому подается ток, является положительным выводом, а другой вывод — отрицательным выводом.

Что означает отрицательное напряжение?

Напряжение — это относительная величина, поэтому она может быть отрицательной или положительной.

Изображение Фото: «Файл: Анимация источника электроэнергии 2.gif» by Четворно отмечен CC0 1.0

Когда напряжение более отрицательное (по полярности) относительно земли схемы, тогда напряжение отрицательное.

Например, источник постоянного напряжения, такой как аккумулятор (или элемент), имеет отрицательную и положительную клеммы. Когда положительная клемма батареи обнаружена, отрицательная клемма подключается к схеме, тогда напряжение, подаваемое через источник питания в схему, является отрицательным напряжением.

Положительное или отрицательное напряжение может быть связано с ориентацией источников напряжения в схеме. Когда отрицательная клемма напрямую связана с землей, а положительная клемма напрямую связана со схемой, генерируемое напряжение является положительным напряжением. Когда положительная (+) клемма напрямую связана с землей, а отрицательная (-) клемма подключена к схеме, напряжение, генерируемое на отрицательной (-) клемме источника питания, является отрицательным напряжением.

Для чего используется отрицательное напряжение

В некоторых схемах используется отрицательное напряжение, например, транзистор, Телеком, двухтактный усилитель, схема силового драйвера и т.д.

Использование отрицательного напряжения:

Операционному усилителю (OpAmp) требуется как положительное, так и отрицательное напряжение для правильной работы и усиления. Для смещения транзистора необходимо отрицательное напряжение. В электросвязи линии прокладываются под землей в присутствии влаги и других внешних материалов, которые могут вызвать коррозию провода, обычно сделанного из меди. Когда через провод подается отрицательное напряжение, это сводит к минимуму коррозию.

Может ли усиление напряжения быть отрицательным?

Коэффициент усиления по напряжению — это отношение выходного напряжения (в вольтах) к входному напряжению (в вольтах) элемента схемы.

Отрицательное усиление напряжения означает изменение полярности напряжения от входа к выходу. Другими словами, выходное напряжение сдвинуто по фазе на 180 градусов относительно входного.. Коэффициент усиления по напряжению отрицательный, если выходное напряжение меньше (из-за затухания или фазового сдвига), чем входное напряжение. Усилитель с отрицательной обратной связью имеет отрицательное усиление по напряжению.

Может ли напряжение аккумулятора быть отрицательным?

Полярность напряжения батареи зависит от того, как она подключена между цепью и землей.

Предположим, что положительная (+) клемма аккумулятора напрямую связана с землей, а отрицательная (-) клемма подключена к цепи. В этом случае генерируемое на нем напряжение будет отрицательным, и если отрицательный вывод будет заземлен.

Положительный вывод подключается к схеме, тогда генерируемое на нем напряжение будет положительным.

Что такое отрицательное напряжение переменного тока?

В одном из переменный ток (AC), два полюса источника переменного тока меняются местами между положительным и отрицательным.

Кредит изображения: By ru: Пользователь: CJ Cowie – http://en.wikipedia.org/wiki/Image:ACPower03CJC.png CC BY-SA 3.0

Отрицательное напряжение в переменном токе означает, что напряжение сдвинуто по фазе на 180 градусов относительно положительного напряжения. Полный цикл AC состоит из двух полупериодов: одна положительная (+) половина, а другая отрицательная (-) половина. Положительная половина — это положительное напряжение в любой момент. Тем не менее, во время отрицательной половины круга полярность напряжения инвертируется по отношению к положительной половине цикла, что означает, что в любой момент времени в течение отрицательного полупериода напряжение отрицательное.

Может ли напряжение Thevenin быть отрицательным?

Напряжение Thevenin может быть определено в соответствии с теоремой Thevenin, которая утверждает, что любая линейная схема представляет собой комбинацию нескольких источников напряжения, а резисторы могут быть заменены резистором и источником напряжения; Результирующий источник напряжения — это напряжение Тевенина.

Полярность напряжения Thevenin может быть отрицательной или положительной в зависимости от ориентации напряжения Thevenin в схеме. Если рассчитанное напряжение Thevenin отрицательное, это означает, что направление результирующего источника питания изменится. Если рассчитанное значение остается положительным, то ориентация результирующего источника питания правильная.

Может ли среднеквадратичное значение напряжения быть отрицательным?

RMS означает среднеквадратичное значение маршрута. Среднеквадратичное значение напряжения может быть получено путем извлечения квадратного корня из среднего значения квадрата мгновенного напряжения за интервал времени.

Результат извлечения квадратного корня может быть отрицательным или положительным. Допустим, амплитуда напряжения принята за среднеквадратичное значение, тогда условно. В этом случае среднеквадратичное значение напряжения будет положительным, только если амплитуда и фаза напряжения взяты для получения среднеквадратичного напряжения, тогда это может быть комплексное отрицательное или положительное значение.

Может ли напряжение на узле быть отрицательным?

В схеме узел — это точка между двумя или более элементами схемы, а узловое напряжение — это разность электрических потенциалов между двумя узлами схемы.

Напряжение узла может быть положительным или отрицательным, поскольку это относительная величина.. Один узел схемы можно рассматривать как опорный узел, и относительно этого узла можно измерить напряжение другого узла. Обычно опорным напряжением является заземляющий узел, поэтому значение другого узла зависит от направления текущей ориентации и т. Д. По отношению к опорному узлу. Напряжение измерительного узла может быть ниже опорного напряжения.

Может ли напряжение остановки быть отрицательным?

В эксперименте по фотоэлектрическому эффекту анод является материалом мишени. Анод подключается к положительному выводу источника напряжения, когда он подвергается воздействию монохроматической и электромагнитной волны, что приводит к протеканию тока через контур, который называется фототоком.

Когда анод соединен с отрицательной клеммой источника напряжения, по мере увеличения напряжения фототок гаснет. Напряжение, при котором фототок перестает протекать по цепи, называется напряжением остановки. В ходе этого эксперимента мы узнали, что напряжение останова имеет отрицательное значение.

Может ли размах напряжения быть отрицательным?

Пиковое напряжение — это разница между минимальным и максимальным напряжением сигнала напряжения.

Величина размаха напряжения может варьироваться от 0 до любого положительного значения, так как полярность размаха напряжения может быть отрицательной и положительной.

Может ли мгновенное напряжение быть отрицательным?

Мгновенное напряжение — это значение напряжения (или разности потенциалов) в определенный момент времени.

Мгновенное напряжение может быть отрицательным или положительным. Мгновенное напряжение источника отрицательного постоянного напряжения постоянно отрицательно в любой момент времени. При переменном напряжении мгновенное напряжение изменяется со временем от положительного до отрицательного. Для отрицательного цикла сигнала напряжения переменного тока мгновенное значение напряжения отрицательно в любой момент времени.

Ток отрицательный, если напряжение отрицательное?

Напряжение — величина относительная, поэтому она может быть отрицательной. Отрицательный ток может означать только направление электронного тока, которое противоположно электрическому току по соглашению.

Отрицательное напряжение означает, что отрицательная клемма источника питания напрямую подключена к схеме, а положительная клемма заземлена. Ток от отрицательного(-) принимается во внимание клемма источника напряжения. Этот ток будет отрицательным током, поскольку мы знаем электрический ток от положительной клеммы любого источника напряжения.

Что означают отрицательные 5 вольт?

5 вольт — это разность потенциалов (или напряжение) между двумя разными точками. Примите во внимание, что напряжение является относительной величиной, полярность напряжения может измениться в зависимости от эталонов.

Изображение: Источник 5 В постоянного тока подключен к земле через положительный вывод.

Когда положительная клемма источника питания 5 В постоянного тока напрямую связана с землей. В результате положительный (+) клемма становится опорным напряжением, а отрицательный (-) клемма источника питания 5 В подключена к электрической схеме. Результирующее напряжение через источник питания 5 вольт будет отрицательным 5 вольт, так как положительный вывод будет взят за точку отсчета..

Как создать отрицательное напряжение?

Для создания отрицательного напряжения можно использовать разные методы.

С использованием :-

С помощью комбинации таймеров 555 и схемы ограничителя отрицательное напряжение может генерироваться на выходе. Здесь таймер 555 действует как нестабильный вибратор. После получения питания от источника питания 555 будет генерировать прямоугольную волну на выходе, которая будет состоять как из положительного, так и из отрицательного напряжения. Во время положительной половины выходного напряжения конденсатор, подключенный к выходу, заряжается, поэтому положительного напряжения не будет. Во время отрицательного напряжения конденсатор разряжается через диод, обеспечивая отрицательное напряжение на выходе.

Есть несколько ICS, которые используют преобразователь напряжения на переключаемых конденсаторах для преобразования напряжения в отрицательное напряжение. Как правило, эти ИС содержат некритичные конденсаторы для накачки заряда и резервуара заряда. Основным компонентом этих микросхем является преобразователь уровня напряжения генератора и MOS-переключатели.

Как мы знаем, однополупериодный выпрямитель может отфильтровывать положительную или отрицательную половину любого сигнала переменного тока, поскольку требуемый выход — отрицательное напряжение, выпрямитель отрицательной полуволны может использоваться в этом выпрямителе, только отрицательная половина сигнала переменного тока может проходить через него, так что В результате на выходе будет только отрицательное напряжение.

Коэффициент усиления инвертирующего усилителя по напряжению отрицательный, что означает, что выход инвертирующего усилителя на 180 градусов не совпадает по фазе с входом усилителя, поэтому, если положительное напряжение подается на инвертирующий усилитель, то отрицательное напряжение будет таким, как выход.

Как преобразовать отрицательное напряжение в положительное?

При необходимости отрицательное напряжение можно преобразовать в положительное.

Инвертирующий усилитель можно использовать для трансформировать отрицательный (-) напряжение в положительный(+) напряжение. Коэффициент усиления инвертирующего усилителя по напряжению отрицательный, что означает, что выходное напряжение сдвинуто по фазе на 180 градусов относительно входа. Если на входе принять отрицательное напряжение, то выходное напряжение инвертирующего усилителя будет положительным.

Что такое регуляторы отрицательного напряжения?

Vрегуляторы напряжения используются для поддержания определенного диапазона напряжения для разных целей.

Стабилизатор отрицательного напряжения — это схема, которая используется для поддержания напряжения в любом конкретном диапазоне отрицательного напряжения. 79XX — это семейство микросхем, представляющих собой трехконтактный стабилизатор отрицательного напряжения.

Эти ИС доступны с 3-мя различными выходными напряжениями -5, -12 и -15. Эти интегральные схемы обладают свойствами ограничения интертока и защитой от теплового отключения для их безопасности.

Может ли Arduino выводить отрицательное напряжение?

В продаже имеется несколько плат Arduino.

Как правило, выходное напряжение напрямую от Arduino находится в диапазоне положительного напряжения. Диапазон напряжения будет варьироваться от одного типа к другому или от вывода, с которого берется выход. Для получения отрицательного выходного напряжения от Arduino требуется внешняя схема преобразователя напряжения для преобразования напряжения из положительного в отрицательное.

Заземление положительное или отрицательное?

Земля — это опорная точка схемы, относительно которой можно измерить напряжение в любой точке.

Земля может быть как положительной, так и отрицательной, в зависимости от конструкции схемы. В электронике положительный или отрицательный вывод любого источника питания можно считать землей. Когда отрицательная клемма источника питания напрямую подключена к земле, земля называется отрицательная земля. Когда положительная клемма источника питания напрямую подключена к земле, земля называется положительная почва.

Можете ли вы подключить заземление к минусу?

Источник напряжения имеет два вывода; один считается положительным, а другой — отрицательным.

Земля — это опорная точка нулевого напряжения в цепи. Если в цепи только один источник питания, то отрицательная клемма источника питания считается такой же, как и земля. При необходимости заземление можно подключить непосредственно к отрицательной (-) клемме источника постоянного тока. Когда клемма постоянного тока напрямую связана с землей, земля называется отрицательной землей. В источнике переменного тока нет положительного или отрицательного полюса, поскольку полярность меняется со временем, поэтому нейтральный провод от цепи переменного тока можно напрямую подключить к земле. Заземление не требуется для каждой цепи. Обычно он используется для защиты, общей точки отсчета для напряжений и т. Д.

Как вы проверяете регулятор отрицательного напряжения?

Выходное и входное напряжение регулятора можно проверить для тестирования регулятора отрицательного напряжения.

Входное напряжение отрицательного регулятора можно измерить относительно земли; входное напряжение регулятора проверяется, чтобы регулятор мог нормально работать с достаточным входным напряжением. Входное напряжение должно быть больше регулируемого выходного напряжения по величине. Диапазон выходного напряжения различается разными регуляторами напряжения. Что касается регулятора отрицательного напряжения, диапазон выходного напряжения будет в отрицательных значениях напряжения. При тестировании регулятора отрицательного напряжения убедитесь, что выходное напряжение находится в диапазоне отрицательного напряжения. Выходное напряжение должно быть около номинального выходного напряжения. Если выходное напряжение не соответствует номинальному, регулятор может быть неисправен.

Какая ИС используется для получения отрицательного напряжения?

Преобразователь напряжения на переключаемых конденсаторах, который инвертирует, делит, удваивает или кратно положительному входному напряжению.

Кредит изображения: «Демонстрационная схема ICL7660”(CC BY-NC-SA 2.0) от трониксштуки

ИС, используемые для получения отрицательного напряжения на выходе: TL7660, MAX1044, NCP1729, LT1026, MAX870, MAX829, LT1054, CAT7660 и т. Д.. Эти ИС используются в линейных драйверах, операционных усилителях, поставщиках, генераторах отрицательного напряжения, делителях напряжения, разработчиках напряжения и т. Д. Эти ИС работают для другого диапазона напряжений, который зависит от технических характеристик ИС.

Почему ток перетекает с отрицательного на положительный?

Кредит изображения: Пользователь: Flekstro – Обычный_Current.png by Пользователь: Romtobbi CC BY 3.0

Разность потенциалов между двумя точками в цепи — это протекание тока.

Электронный ток начинается с отрицательной (-) Терминал. Он перемещается к положительному выводу источника питания, поскольку электронный ток находится в противоположном направлении электрического соглашения о токе. Поток электронов вызван разницей полярности или разностью потенциалов, создаваемой избытком электрона на одном конце и недостатком электрона на другом — отрицательно заряженные электроны притягиваются к положительному концу источника питания от отрицательного конца источника питания. .

В чем разница между положительным и отрицательным напряжением?

Любое напряжение может быть положительным, отрицательным или нулевым.

Разница между положительным (+) и отрицательным (-) напряжением заключается в полярности напряжения. Полярность напряжения может изменяться в зависимости от эталона, как если бы точка с более высоким потенциалом была взята за эталон для измерения более низкого потенциала. Разность потенциалов будет отрицательной, что соответствует отрицательному напряжению. И когда точка с более низким потенциалом берется за точку отсчета для измерения более высокого потенциала, разность потенциалов будет положительной. Полярность напряжения также влияет на ориентацию источника постоянного тока. Для источника переменного тока со временем полярность напряжения изменяется, так как для положительной половины сигнала переменного тока напряжение является положительным, а для отрицательной половины — отрицательным.

Я получил высшее образование в области прикладной электроники и приборостроения. Я любопытный человек. У меня есть интерес и опыт в таких предметах, как преобразователи, промышленные приборы, электроника и т. д. Мне нравится узнавать о научных исследованиях и изобретениях, и я верю, что мои знания в этой области будут способствовать моим будущим усилиям. Идентификатор LinkedIn — https://www.linkedin.com/in/sneha-panda-aa2403209/

Последние посты

Гипохлорит представляет собой анионную группу с химической формулой ClO-. Его относят к сложным эфирам хлорноватистой кислоты (HClO), связанным с помощью ковалентных взаимодействий. Давайте рассмотрим факты о ClO-. Гипохлорит.

Оксид магния с эмпирической формулой MgO представляет собой белое гигроскопичное твердое вещество, а йодистый водород (HI) представляет собой сильную кислоту. Давайте подробно разберемся с реакцией HI + MgO. Реакция.

report this ad

О НАС

Мы являемся группой профессионалов отрасли из различных областей образования, таких как наука, инженерия, английская литература, и создаем универсальное образовательное решение, основанное на знаниях.

report this ad

Отрицательное напряжение: что, почему, когда, примеры, как найти

В этой статье мы обсудим, что такое отрицательное напряжение, когда оно появляется на картинке и как его найти, а также примеры.

Отрицательное натяжение возникает в акте, если сила натяжения струны меньше веса прикрепленного к ней груза. Верно также и то, что натяжение действует поперек струны, создавая пару действие-противодействие, поэтому, если мы рассматриваем положительное натяжение в положительной оси, то натяжение в противоположном направлении должно быть отрицательным натяжением.

Что такое отрицательное напряжение?

Натяжение действует на всю пружину, веревку или струны и варьируется в зависимости от массы, положения и типов сил, действующих на прикрепленный к ним объект.

Если влияние натяжения нити на объект меньше по сравнению с весом объекта, к которому привязана струна, т. е. W>T, то натяжение нити отрицательно.

Давайте разберемся, какое допустимое условие для того, чтобы напряжение было отрицательным, и чем оно отличается от других примеров. Положительное натяжение действует прямо противоположно весу прикрепленного к нему объекта, если объект закреплен в точке.

Рассмотрим объект массы m, прикрепленный к струне. Сила веса груза направлена вниз, поэтому натяжение нити действует вверх поперек струны.

Диаграмма свободного тела

Суммарная сила, действующая на объект,

Сила веса действует в отрицательном направлении по оси Y, поэтому знак отрицательный.

Теперь ускорение объекта также находится в отрицательном направлении оси Y, поскольку объект ускоряется вниз.

Следовательно, мы имеем,

Следовательно, натяжение нити равно

Из приведенного выше уравнения мы можем сказать, что натяжение отрицательно, если a>g. Но это не действительный случай. Давайте посмотрим далее в этой статье, в каких ситуациях мы можем найти негативное напряжение.

Когда напряжение отрицательное?

Натяжение приложено к струне в направлении, противоположном силе, действующей от веса объекта.

Отрицательное напряжение можно рассматривать как ускорение объекта за счет силы сжатия, состояние, при котором вес объекта и натяжение действуют в одном направлении.

Напряжение будет отрицательным в следующих трех случаях, которые мы собираемся обсудить ниже.

Случай 1: когда тело ускоряется вниз

Рассмотрим объект массы m, прикрепленный к струне, движущейся с ускорением вниз. Натяжение струны также действует в отрицательном направлении по оси Y.

Диаграмма свободного тела

Уравнение силы для приведенной выше диаграммы:

Тогда T=-ve или T=-mg

Случай 2: Когда тело ускоряется вверх

Рассмотрим объект массой m, движущийся с ускорением вверх. Натяжение струны также действует вниз.

Диаграмма свободного тела

Уравнение силы для приведенной выше диаграммы:

Вот в данном случае напряжение явно отрицательное.

Случай 3: объект на вертикальной оси с нулевым ускорением

Рассмотрим объект, ускоряющийся относительно вертикальной оси с помощью веревки. Объект будет испытывать центростремительную силу. Нарисуем для него диаграмму свободного тела.

Диаграмма свободного тела

Сила, действующая на объект при центростремительном движении, равна F=mv. 2 /r, равное натяжению каната при отсутствии силы веса.

В какой-то момент при повороте предмет ощущается тяжелее, за это время натяжение веревки равно сумме центростремительной силы, действующей на предмет, и веса предмета. В какой-то момент объект чувствует себя легче, то есть когда напряжение действует наружу, поэтому уравнение силы становится

Следовательно, уравнение для напряжения принимает вид

Натяжение отрицательно, если v=0 и θ=90. 0 , то есть ускоряющийся объект останавливается под углом 90 градусов.

Может ли напряжение быть отрицательным?

Натяжение является положительным, когда прилагается сила, чтобы тянуть объект с помощью веревки или веревки.

Если вместо натяжения приложить сжимающую силу, то натяжение струны может быть отрицательным. Это также может быть случай, когда сила натяжения струны меньше по сравнению с прикрепленным к ней весом.

Это также классифицируется как сила сжатия струны. Но нить или веревку нельзя сжать; только пружина может быть сжата. Следовательно, при приложении сжимающей силы натяжение пружины отрицательно.

Как найти отрицательное напряжение?

Отрицательный напряжение это просто сжатие силы и действует всегда в направлении веса объекта.

Отрицательное натяжение пружины можно рассчитать, измерив результирующую силу, действующую на объект, и затем найдя ускорение объекта под действием силы.

Давайте разберемся, как рассчитать отрицательное напряжение, решив задачу, приведенную ниже.

Задача: Предмет массой 200 грамм, прикрепленный к пружине, сжимается, вследствие чего ускорение тела равно 1 м/с. Найдите натяжение нити.

Данный: m=200 грамм = 0.2 кг

Давайте сначала нарисуем диаграмму свободного тела для того же самого.

Диаграмма свободного тела

Теперь напишите уравнение силы.

Ускорение объекта находится в отрицательной плоскости оси Y, следовательно

Следовательно, натяжение пружины равно

Теперь подставьте данные значения

Натяжение на пружине составляет -1.76 Н.

Примеры отрицательного напряжения

Существуют различные примеры отрицательного напряжения, с которыми мы часто сталкиваемся. Давайте поразмыслим над некоторыми примерами.

Утопление Болта в воде

Рассмотрим болт, привязанный к гусенице, опущенный в стакан с водой. Молекулярная плотность болта больше, чем у воды, болт будет погружаться в воду с ускорением вниз до дна стакана.

Болт в воде

Если мы напишем уравнение силы для растяжения, то получим

Ускорение болта направлено вниз, поэтому

Если масса болта 4 грамма, а ускорение 0.03 м/с 2 , то натяжение на беговой дорожке равно

Т=4*10 -3 кг* (0.03-9.8)м/с 2

Т=4*10 -3 кг* (-9.77)м/с 2

Натяжение протектора составляет -0.039 Ньютона.

Фонарь, висящий на крючке со шнуром, внезапно оторвался и упал

Когда струна отсоединяется от фонаря, вес фонаря больше, чем натяжение струны, и, следовательно, фонарь ускоряется вниз.

Весенняя обувь или обувь для прыжков

Эти туфли поставляются с пружиной, прикрепленной под обувью или вышибалой. Когда вес тела падает на обувь, она сжимается. На этот раз тело немного ускоряется вниз, и напряжение, приложенное к пружине, также действует вниз. Ну, за счет накопления потенциальной энергии в пружине и в силу своей упругой природы она восстанавливает свою форму. Вот почему пружина используется в обуви, чтобы прыгать выше.

Лестница на вертолете

Представьте, что на последнем нет человека, а вертолет разгоняется в направлении вверх. Натяжение может быть применимо к последнему из-за сопротивления воздуха. Итак, ускорение восходящее, а напряжение в отрицательном направлении.

Масса m=0, поэтому уравнение силы будет

Пропуская

Натяжение безмассовой веревки всегда равно нулю. Потому что натяжение на одном конце веревки уравновешивается равным и противоположным натяжением на другом конце. При прыжке на веревку действует натяжение, но оно не является положительным, поскольку на веревку не действует тянущее усилие. Канат подвергается сопротивление воздуха а натяжение создается в веревке за счет центробежной силы.

Ослабление струн на гитаре

Натяжение струн на гитаре создается для создания звука путем сгибания струны или игры на ней. Если ослабить струну, то натяжение струны будет отрицательным.

Воздушный шар, плавающий в воздухе

Воздушный шар наполнен газообразным гелием, который очень легкий и поэтому свободно парит, поднимаясь над воздухом. Плотность гелия очень меньше по сравнению с молекулами воздуха.

Воздушный шар в воздухе

Воздушный шар испытывает подъемную силу, которая уносит его вверх. результирующая сила на воздушном шаре определяется уравнением

Следовательно, напряжение равно

Напряжение на протекторе баллона отрицательное.

Подробнее о напряжение.

Часто задаваемые вопросы

Является ли стресс негативным напряжением?

Напряжение применяется таким образом, что оно приводит к отрыву двух объектов друг от друга, и это называется напряжением растяжения.

Растягивающее напряжение действует в двух противоположных направлениях, разделяя или оттягивая объекты друг от друга. Если натяжение действует по оси x, то натяжение в левой части является отрицательным натяжением.

Почему сжатие является отрицательным напряжением?

Сила, прилагаемая для уменьшения объема или размера объекта, называется сжатием.

При сжатии напряжение действует в отрицательном направлении по оси Y вместе с весом объекта, тогда ускорение может быть по положительной или отрицательной оси, напряжение всегда отрицательно.

Привет, я Акшита Мапари. Я сделал M.Sc. по физике. Я работал над такими проектами, как Численное моделирование ветра и волн во время циклона, Физика игрушек и механизированных острых ощущений в парке развлечений на основе классической механики. Я прошел курс по Arduino и выполнил несколько мини-проектов на Arduino UNO. Мне всегда нравится исследовать новые области в области науки. Лично я считаю, что обучение проходит с большим энтузиазмом, если учиться с творчеством. Кроме того, я люблю читать, путешествовать, играть на гитаре, определять горные породы и пласты, фотографировать и играть в шахматы. Свяжись со мной в LinkedIn — linkedin.com/in/akshita-mapari-b38a68122

Последние посты

report this ad

О НАС

report this ad

Может ли нормальное напряжение быть отрицательным сопромат

Правила знаков для нормальных и касательных напряжений при плоском напряженном состоянии

Установим правила знаков касательных и нормальных напряжений .

Правило знаков нормальных напряжений: нормальное напряжение, соответствующее растяжению, считается положительным, а сжатию – отрицательным.

Правило знаков для касательных напряжений .

Касательное напряжение положительно, если одновременно выполняются (или одновременно не выполняются) два условия правила знаков касательных напряжений :

условие 1 : направление напряжения совпадает с положительным направлением соответствующей координатной оси;

условие 2 : внешняя нормаль к площадке, на которой возникает напряженное состояние, направлена в ту же сторону, что и другая соответствующая координатная ось.

Например, все напряжения, возникающие по граням элементарного параллелепипеда (рис. 6.3), показаны положительными. Поскольку, как уже отмечалось в правиле знаков для касательных напряжений , во всех точках элементарного параллелепипеда напряженное состояние однородно, если одноименные напряжения , возникающие на параллельных гранях элемента, численно равны друг другу.

При анализе напряженного состояния в некоторой точке тела нормальные и касательные напряжения , возникающие по граням элементарного параллелепипеда, считаются заданными.

Напряжение в точке тела

Напряженное состояние в точке тела является ключевым понятием в сопромате. Необходимость введения понятия напряжения в точке для суждения об интенсивности внутренних сил в некоторой точке сечения стержня вызвана неравномерным распределением внутренних сил по длине и поперечному сечению в общем случае нагружения.

Напряжение в точке тела K (обозначено буквой p) – это интенсивность внутренней силы , возникающей на бесконечно малой площадке в окрестности данной точки (рис. 1.4, а).

В количественном выражении .

Понятие о напряжении в точке твердого тела в некотором смысле напоминает понятие о давлении, действующем, например, внутри жидкости. Однако давление в точке жидкости одинаково во всех направлениях. Если проведем через точку K тела другое сечение, иной будет внутренняя сила. Следовательно, иным будет и напряжение, хотя оно возникает в той же самой точке K.

Напряжение в точке тела в разных направлениях (на разных площадках, проходящих через данную точку тела) может быть различным (в частности, оно может возникать только в одном направлении).

Понятие о напряжении в точке деформируемого твердого тела ввел в 1822 г. французский ученый Огюстен Луи Коши.

Основную роль в расчетах прочности играет не полное напряжение p, а его проекции на оси координат x, y и z: нормальное напряжение ( – сигма), направленное по перпендикуляру к площадке (параллельно оси z), и касательные напряжения ( – тау), лежащие в плоскости сечения и направленные, соответственно, вдоль осей x и y (рис. 1.4, б). Первый индекс у касательных напряжений характеризует нормаль к площадке z, на которой они возникают.

Читайте также: Напряжение для питания ручных светильников в наружных установках

Между полным (), нормальным () и касательными напряжениями ( и ) существует зависимость:

Касательные напряжения служат мерой тенденции одной части сечения смещаться (или скользить) относительно другой его части.

Единицы нормальных и касательных напряжений в СИ – паскаль (Па). Один паскаль – это напряжение, при котором на площадке в один квадратный метр возникает внутренняя сила, равная одному ньютону (то есть равная, приблизительно, весу одного яблока). Как мы увидим в дальнейшем, эта единица напряжения мизерно мала. В сопромате чаще используются другие единицы:

1 МПа = 106 Па; 1 кН/см2 = 107 Па.

В технической системе единиц напряжения измеряются в килограммах силы на миллиметр (сантиметр) в квадрате (кгс/мм2 или кгс/см2) . Следует запомнить, что 1 кН/см2 » 1 кгс/мм2.

iSopromat.ru

Правила знаков для внешних сил, моментов, внутренних силовых факторов, напряжений и перемещений принятые в сопромате, теоретической и технической механике при решении задач.

Правила знаков для внутренних силовых факторов

При растяжении-сжатии

Внутренняя продольная сила N, которая стремится растянуть рассматриваемую часть бруса, считается положительной. Сжимающая продольная сила имеет отрицательный знак.

Положительное направление внутренней продольной силы N

Подборка видео по всем правилам знаков:

При кручении

Внутренний скручивающий момент T считается положительным, если он стремится повернуть рассматриваемую часть бруса против хода часовой стрелки, при взгляде на него со стороны внешней нормали.

Положительное направление внутреннего скручивающего момента T

При изгибе

Внутренняя поперечная сила Q считается положительной, в случае, когда она стремится повернуть рассматриваемую часть бруса по ходу часовой стрелки.

Положительное направление внутренней поперечной силы Q

Внутренний изгибающий момент M положителен, когда он стремится сжать верхние волокна бруса.

Положительное направление внутреннего изгибающего момента M

Примечание: Величина и знак внутренних сил и моментов зависит от вызывающих их внешних усилий, поэтому указанные правила знаков в том же виде справедливы и для внешних нагрузок.

Правило знаков при внецентренном нагружении

Положительными принимаются внешние усилия стремящиеся вызвать растяжение первой четверти сечения.

Положительное направление действия внешних нагрузок

Правила знаков для напряжений

Нормальные напряжения σ положительны, если они растягивают выделенный элемент бруса.

Положительные нормальные напряжения

Касательные напряжения τ будут положительными, если они стремятся повернуть рассматриваемый элемент бруса по ходу часовой стрелки.

Положительные касательные напряжения

Правило знаков для деформаций и перемещений

Деформация при растяжении-сжатии Δl считается положительной, если длина стержня при этом увеличивается.

Положительная деформация при продольном нагружении

При плоском поперечном изгибе

Вертикальное перемещение сечения бруса принимается положительным, если оно направлено вверх от начального положения.

Читайте также: Как определить знаки напряжений от моментов

Положительные перемещения сечений балки при изгибе

Правило знаков при составлении уравнений равновесия

Для проекций сил на оси системы координат

Проекции внешних сил на оси системы координат принимаются положительными, если их направление совпадает с положительным направлением соответствующей оси.

Для моментов

Сосредоточенные моменты и моменты сил в уравнениях статики записываются с положительным знаком, если они стремятся повернуть рассматриваемую систему против хода часовой стрелки.

Правило знаков при составлении уравнений статики для неподвижных систем

При составлении уравнений равновесия статичных (неподвижных) систем (например, при определении опорных реакций), последние два правила упрощаются до вида:

Проекции сил и моменты, имеющие одинаковое направление записываются с одинаковыми знаками, соответственно проекции сил и моменты обратного направления – с противоположными.

Уважаемые студенты!
На нашем сайте можно получить помощь по техническим и другим предметам:
✔ Решение задач и контрольных
✔ Выполнение учебных работ
✔ Помощь на экзаменах

iSopromat.ru

Важнейшим критерием оценки прочности балок при изгибе являются напряжения.

Рассмотрим способы расчета напряжений при плоском поперечном изгибе балки

Расчет напряжений

Возникающий в поперечных сечениях при чистом прямом изгибе изгибающий момент M_x

представляет собой равнодействующий момент внутренних нормальных сил, распределенных по сечению и вызывающих нормальные напряжения в точках сечения.

Закон распределения нормальных напряжений по высоте сечения выражается формулой:

где:
M — изгибающий момент, действующий в рассматриваемом сечении относительно его нейтральной линии X;
I_x — осевой момент инерции поперечного сечения балки относительно нейтральной оси;
y – расстояние от нейтральной оси до точки, в которой определяется напряжение.

Нейтральная ось при изгибе проходит через центр тяжести поперечного сечения.

По вышеуказанной формуле, нормальные напряжения по высоте сечения изменяются по линейному закону.

Наибольшие значения имеют напряжения у верхнего и нижнего краев сечения.

Например, для симметричного относительно нейтральной оси сечения, где y₁=y₂=h/2:

Напряжения в крайних точках по вертикали (точки 1 и 2) равны по величине, но противоположны по знаку.

Для несимметричного сечения

напряжения определяются отдельно для нижней точки 1 и верхней точки 2:

где:

W_X — осевой момент сопротивления симметричного сечения;
W_X(1) и W_X(2) — осевые моменты сопротивления несимметричного сечения для нижних и верхних слоев балки.

Знаки нормальных напряжений при их расчете, рекомендуется определять по физическому смыслу в зависимости от того, растянуты или сжаты рассматриваемые слои балки.

Условия прочности при изгибе

Прочность по нормальным напряжениям

Условие прочности по нормальным напряжениям для балок из пластичного материала записывается в одной крайней точке.

В случае балки из хрупких материалов, которые, как известно, по-разному сопротивляются растяжению и сжатию – в двух крайних точках сечения.

Здесь:
M_max — максимальное значение изгибающего момента, определяемого по эпюре M_x;
[ σ], [ σ]_р, [ σ]_с — допустимые значения напряжений для материала балки (для хрупких материалов – на растяжение (р) и сжатие (с)).

Читайте также: Цифровой блок питания с регулятором напряжения

Для балки из хрупкого материала обычно применяют сечения, несимметричные относительно нейтральной оси. При этом сечения располагают таким образом, чтобы наиболее удаленная точка сечения размещалась в зоне сжатия, так как [ σ]_с>[ σ]_р.

В таких случаях, проверку прочности следует обязательно проводить в двух сечениях: с наибольшим положительным изгибающим моментом и с наибольшим по абсолютной величине (модулю) отрицательным значением изгибающего момента.

При расчете элементов конструкций, работающих на изгиб, с использованием вышеуказанных условий прочности решаются три типа задач:

Проверка прочности
Подбор сечений
Определение максимально допустимой нагрузки

Прочность по касательным напряжениям

В случае прямого поперечного изгиба в сечениях балки, кроме нормальных напряжений σ от изгибающего момента, возникают касательные напряжения τ от поперечной силы Q.

Закон распределения касательных напряжений по высоте сечения выражается формулой Д.И. Журавского

где
S_{x отс} — статический момент относительно нейтральной оси отсеченной части площади поперечного сечения балки, расположенной выше или ниже точки, в которой определяются касательные напряжения;
b_y — ширина поперечного сечения балки на уровне рассматриваемой точки, в которой рассчитывается величина касательных напряжений τ.

Условие прочности по касательным напряжениям записывается для сечения с максимальным значением поперечной силы Q_max:

где [ τ] – допустимое значение касательных напряжений для материала балки.

Полная проверка прочности

Полную проверку прочности балки производят в следующей последовательности:

По максимальным нормальным напряжениям для сечения, в котором возникает наибольший по абсолютному значению изгибающий момент M.
По максимальным касательным напряжениям для сечения, в котором возникает наибольшая по абсолютному значению поперечная сила Q.
По главным напряжениям для сечения, в котором изгибающий момент и поперечная сила одновременно достигают значительных величин (или когда M_max и Q_max действуют в одном и том же сечении балки).

При анализе плоского напряженного состояния главные напряжения при изгибе, примут вид:

так как нормальные напряжения в поперечном направлении к оси балки принимаются равными нулю.

Проверка прочности осуществляется с помощью соответствующих гипотез прочности, например, гипотезы наибольших касательных напряжений:

Напряжение
Реле
Трансформатор

Что такое рекуперация на электровозе
Чем отличается электровоз от тепловоза
Чем глушитель отличается от резонатора
Стойки стабилизатора как определить неисправность
Стабилизатор поперечной устойчивости как работает

источники:

https://ru.lambdageeks.com/can-voltage-be-negative/

https://ru.lambdageeks.com/negative-tension/

https://plastep.ru/mozhet-li-normalnoe-napryazhenie-byt-otritsatelnym-sopromat/