Rozdíl mezi skutečným a virtuálním zemněním

Skutečná země vs. Virtuální země: Definice a aplikace

V oblasti elektrotechniky mají koncepty skutečné a virtuální země odlišné, ale zásadní role. Skutečná země vytváří fyzické spojení mezi kovovým tělem elektrického zařízení a Zemí, což je obvykle dosaženo prostřednictvím Vodiče kontinuity zemně (ECG), Vodiče uchycení zemně (GEC) nebo jinými ekvivalentními prostředky. Na druhou stranu je virtuální země abstraktní koncept hlavně používaný v operačních zesilovačích (op - amps). V tomto kontextu se specifický uzel v obvodu považuje za mívající stejný elektrický potenciál jako skutečný terminál země, i když nemá přímé fyzické spojení s ním.

Skutečná země

Skutečná země, také známá jako skutečná země nebo zemská země, je základním prvkem v elektrických systémech, který reprezentuje přímé fyzické spojení s Zemí nebo společným referenčním bodem. Její hlavní funkce spočívá v zlepšení bezpečnosti poskytováním nízkoodporové cesty pro proudy z chyb, aby mohly do země proudit. Tento mechanismus efektivně brání elektrickým šokům odklonem potenciálně nebezpečných proudů pryč od uživatelů a zařízení. V schématech obvodů se skutečná země konvenčně označuje symbolem země (⏚ nebo ⏋).

V souladu s článkem 250 Národního elektrotechnického kódu (NEC) musí být všechny kovové a expozované součásti elektrických systémů spojeny s zemním tyčí prostřednictvím Vodiče uchycení zemně (EGC) a Vodiče uchycení zemně (GEC). Toto povinné spojení zajistí, že jakékoli neočekávané elektrické proudy způsobené chybami budou bezpečně vedeny do země. Kromě toho jsou v elektrických panelech neutrální drát obvykle spojen s zemskou zemí, což dále posiluje bezpečnost a stabilitu systému. V standardních instalacích elektrického vedení se pro zemnici obvykle používá zelený nebo holý vodič, což usnadňuje snadné identifikaci.

Zatímco Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC) a normy BS 7671 sdílejí stejné základní principy a cíle jako NEC a Kanadský elektrotechnický kód (CEC) ohledně zemně, používají různé terminologie. Například podle těchto standardů jsou kovové části elektrického zařízení spojeny s zemní deskou prostřednictvím Vodiče kontinuity zemně (ECC). Drát s zelenou nebo zeleno-žlutě pruhovanou barvou je určen pro funkci ochranné země (PE), která slouží stejným klíčovým bezpečnostním účelům jako vodiče uchycení zemně specifikované v jiných kodech.

Krátko řečeno, V2 neprovádí proud, protože proud na uzlu V2 teče přes zpětnovazebný odpor (Rf) a VOUT díky vysokému odporu "R" v operačním zesilovači. Proto uzol V2 funguje jako virtuální země, zatímco V1 je spojen se skutečnou zemí.

Klíčové rozdíly mezi skutečnou a virtuální zemí

Následující srovnávací tabulka ukazuje hlavní rozdíly mezi virtuální a skutečnou zemí.