ความแตกต่างระหว่าง Ground จริงและ Virtual Ground

พื้นดินจริงกับพื้นดินเสมือน: บทนิยามและการประยุกต์ใช้

ในวงการวิศวกรรมไฟฟ้า แนวคิดของพื้นดินจริงและพื้นดินเสมือนมีบทบาทที่แตกต่างกันแต่จำเป็นอย่างยิ่ง พื้นดินจริงสร้างการเชื่อมต่อทางกายภาพระหว่างโครงสร้างโลหะของอุปกรณ์ไฟฟ้ากับโลกโดยทั่วไปผ่าน Earth Continuity Conductor (ECG) Grounding Electrode Conductor (GEC) หรือวิธีการที่เทียบเท่า ในทางกลับกัน พื้นดินเสมือนเป็นแนวคิดนามธรรมที่ใช้หลักๆ ในแอมปลิฟายเออร์ปฏิบัติการ (op-amps) ในบริบทนี้ โหนดเฉพาะภายในวงจรจะถูกพิจารณาว่ามีศักย์ไฟฟ้าเท่ากับขั้วต่อกับพื้นดินจริง แม้ว่าจะไม่มีการเชื่อมต่อทางกายภาพโดยตรงก็ตาม

พื้นดินจริง

พื้นดินจริง ซึ่งเรียกว่าพื้นดินจริงหรือพื้นดินโลก เป็นองค์ประกอบสำคัญในระบบไฟฟ้า แสดงถึงการเชื่อมต่อทางกายภาพโดยตรงกับโลกหรือจุดอ้างอิงร่วม หน้าที่หลักคือเพิ่มความปลอดภัยโดยให้ทางเดินที่มีความต้านทานต่ำสำหรับกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากข้อผิดพลาดไหลเข้าสู่พื้นดิน กลไกนี้ป้องกันการช็อตไฟฟ้าโดยเปลี่ยนทางกระแสไฟฟ้าที่อาจเป็นอันตรายออกจากผู้ใช้และอุปกรณ์ ในแผนวงจร พื้นดินจริงมักจะแสดงโดยสัญลักษณ์พื้นดิน (⏚ หรือ ⏋)

ตามข้อกำหนดของ National Electrical Code (NEC) Article 250 ส่วนที่เป็นโลหะและส่วนที่เปิดเผยของระบบไฟฟ้าต้องเชื่อมต่อกับแท่งพื้นดินผ่าน Equipment Grounding Conductor (EGC) และ Grounding Electrode Conductor (GEC) การเชื่อมต่อที่จำเป็นนี้ทำให้กระแสไฟฟ้าที่เกิดจากข้อผิดพลาดสามารถไหลเข้าสู่พื้นดินได้อย่างปลอดภัย นอกจากนี้ภายในแผงควบคุมไฟฟ้า สาย neural มักจะเชื่อมต่อกับพื้นดินโลก เพื่อเสริมความปลอดภัยและความมั่นคงของระบบ ในการติดตั้งสายไฟฟ้ามาตรฐาน สายสีเขียวหรือสายเปลือยมักจะใช้สำหรับการต่อพื้นดิน เพื่อให้สามารถระบุได้ง่าย

แม้ว่า International Electrotechnical Commission (IEC) และ BS 7671 standards จะมีหลักการและเป้าหมายที่คล้ายคลึงกับ NEC และ Canadian Electrical Code (CEC) เกี่ยวกับการต่อพื้นดิน แต่ใช้คำศัพท์ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ภายใต้มาตรฐานเหล่านี้ ส่วนที่เป็นโลหะของอุปกรณ์ไฟฟ้าจะเชื่อมต่อกับแผ่นพื้นดินผ่าน Earth Continuity Conductor (ECC) สายสีเขียวหรือสีเขียวพร้อมลายเส้นสีเหลืองถูกกำหนดให้มีหน้าที่เป็น Protective Earth (PE) ทำหน้าที่ความปลอดภัยที่สำคัญเช่นเดียวกับสายต่อพื้นดินที่ระบุไว้ในรหัสอื่นๆ

โดยสรุป V2 ไม่รับกระแสเนื่องจากกระแสที่โหนด V2 ไหลผ่านตัวต้านทานป้อนกลับ (Rf) และ VOUT เนื่องจากความต้านทานสูงของ "R" ใน op-amp ดังนั้น โหนด V2 จึงทำงานเป็นพื้นดินเสมือน ในขณะที่ V1 เชื่อมต่อกับพื้นดินจริง

ความแตกต่างหลักระหว่างพื้นดินจริงและพื้นดินเสมือน

ตารางเปรียบเทียบด้านล่างแสดงความแตกต่างหลักระหว่างพื้นดินเสมือนและพื้นดินจริง