なぜ回路を接地する必要があるのですか？

トランジスタ回路を接地する必要があるのはなぜですか？私がそれを理解する方法は、地面が電子の無限の供給であり、それがバッテリーのマイナス端子に等しいことです。しかし、中にこのページがあり、両方が負端子と回路も接地されています。回路を完全に理解するには、正の端子、いくつかの回路要素、および負の端子が必要です。接地がマイナス端子に相当する場合、なぜ上記の回路でそれが必要なのですか？（ちなみに、私が言及している本の回路はすべて、トランジスタが起動するまで接地されていません。これは混乱を助長していると言えます）

「グラウンド」という用語は、さまざまな意味を持ちます。回路をローカルで見ると、グラウンドは、誰かが0Vを呼び出すために選んだネットであるため、他のすべての電圧はそれに対して相対的であると理解されます。電圧はやっぱり相対的な概念です。20V絶対、唯一の20Vのようなものはありませんここに関してはそこで。「グラウンド」はそこにあるコモンの便利な短い形式なので、それを言い続ける必要はありません。

このようなグランドは、多くの場合、負の電源電圧になるように選択されます。それは他の電圧を正にし、物事を精神的に簡単にします。一般に、回路信号などのポイントは個々のサブセクションによって参照されるため、グランドを選択しようとします。通常、明確で明白な選択肢があります。時々あなたはただ一つを選ぶ必要があります。

他の「グラウンド」は、実際のアース電位、または少なくとも一般的な周囲の電位を指します。これは、電力と信号が小さな回路から出入りするときに重要です。パワーと安全性については、ユーザーがこの地面に縛られる可能性があると想定する必要があります。また、誰かを叩くのを避けるために、地面に危険な可能性がないことを確認する必要があります。一部のタイプのアンテナは、実際にアンテナシステム全体の一部として地球を使用するため、地上は無線システムにとっても重要です。

回路の観点から見ると、グランドは相対的です。これは、他の物が測定または駆動される可能性のあるワイヤ（トレース、ネット、ノードなど）の単なる名前です。そのため、ほとんど任意です。たとえば、マイナスではなくプラスのバッテリー端子がシャーシアースに接続されている自動車があります（少なくともありました）。トランジスタが導入されたのと同じ時点で本にグラウンドシンボルを追加することは、スタイルの偶然の変更、または複雑さが増し、したがって整理の原則を作る時点での図の洗練度の一般的な増加のいずれかですより価値のある「地上ノード」のアイデアなど。

通信回線、特にラジオでは、「グラウンド」は文字通りの意味を持つか、少なくともグラウンドへの接続の意味を持ちます（潜在的には地面に遠くまで走る導電性の杭で、十分でない場合は周囲の土壌を化学的に処理します）導電性）。しかし、それはハンドヘルドトランシーバーには確実に当てはまらない可能性があり、航空機の無線設備には確かに当てはまりません。実際、飛行中に航空機の「地上」の可能性は地上の「地上」の可能性とはかなり異なる可能性があります。

しかし、回路では「接地」は純粋に相対的であると考えていますが、化学および物理学では、実際には絶対的な中性電荷の概念があります。中性電荷は、同じ数の陽子と電子を持つ原子または分子、または同じ正味数を持つ物質のより大きな単位にあるものです。物体の絶対電荷は、磁場を通って移動する場合に受ける右手力を決定しますが、近くの別の電荷に対する電荷は、2つの間に設定される電界（および結果として生じる力）を決定します。

回路内の2つのポイント間に電界を作成することもできるため、「グランド」を中性電荷を持つと考えるのは魅力的かもしれませんが、究極的にはそうであるとは言いません。確かに、大気と比較して、地球は負の電荷を帯びていますが、地球の絶対電荷、意味のある大気、またはこれら2つを合わせたものについて、すぐに答えを見つけることはできません。おそらく私たちは太陽の磁場の影響をわずかに受けているため、地球に十分な正味電荷がある場合、軌道の摂動が発生しますが、太陽磁気の主題は非常に複雑です-独自のより多くの太陽黒点と呼ばれるフィールドループを含む地上の無線通信と長い配線に対する明らかな影響...

クリスはより複雑な答えを提供したので、簡単な答えを作成します。

この混乱は、異なる概念に同じ名前を使用する英語の問題です。ドイツ語では、この奇妙な新しい地は質量と呼ばれ、実際の地とは少し異なります。

基本的に、質量は回路内の便利なノードです。理論的には絶対に回路内の任意のノードにすることができます（詳細についてはChrisの回答をご覧ください）が、実際には、バッテリーのマイナス端子への接続を示すより単純な方法です。たとえば、この回路を見てください。ここで、バッテリーのマイナス端子を接続して、ダイオードのカソードを接地しました。これは、カソードがバッテリーのマイナス端子に明示的に接続されているこの回路と同じです。

通常、質量に付属している別のことは、1端子電圧源です。この回路を見てください。他の2つと同じですが、ここではバッテリーがまったく見えません。このアプローチを使用することの利点は、実際の電子機器を使用できるようになり、より複雑な回路を期待できることです。読み取りが非常に複雑になるため、1つの端子の電圧源と「グランド」シンボルを使用して、コンポーネントがバッテリーに接続されていることを示します。たとえば、この回路では、電圧源がどのように見え、トランジスタのエミッタがどのように負の端子に接続されているかは、回路自体とは完全に無関係です。

重力場を示す2つの面白い写真があります...

...および電気的アース。

広い意味でのグラウディングとアースは同じ概念であり、それらは相対電圧に関連する概念です.0ボルト（ゼロ電位）から何かをとるときは常に接地と呼ばれます。 0Vで正は5Vです。これはアースです。wrtをアースしないと、プラスは2.5V、マイナスは-2.5Vになり、2.5-（-2.5）= 5Vになります。 。したがって、GROUNDINGは0Vを使用した参照にすぎません。