我第一次尝试在模拟器上对类似于之前电路的电路进行电流计算时，程序抱怨没有接地和“浮动电压源”。

您的模拟器希望能够进行计算并报告每个节点相对于某个参考的电压，而不是必须报告每对可能的节点之间的差异。它需要你告诉它哪个节点是参考节点。

除此之外，对于设计良好的电路，“地”在仿真中没有任何意义。但是，如果您设计的电路在两个节点之间没有直流路径，则该电路将无法解决。典型的类似 SPICE 的仿真器通过在每个节点和地之间连接额外的电阻器（通常为 1 GOhm）来解决这个问题，因此可以想象，地节点的选择可能会人为地影响非常高阻抗电路的仿真结果。

我在底部选择了接地，但是可以在 7 ohm 和 2 ohm 电阻之间或任何其他地方选择接地吗？在分析电路时会有什么区别？

您可以选择任何节点作为参考地。通常我们会提前考虑并选择一个节点来消除方程的项（通过将它们设置为 0），或者简化原理图（通过允许我们通过接地符号而不是通过一堆连接在一起的线来指示连接）。

我读过有3个不同含义的典型接地符号-机箱接地，接地和信号接地。我在练习中看到的很多电路都使用接地或信号接地。使用大地的目的是什么？信号地接什么？

接地用于表示与我们脚下的地面物理连接的事物的连接。在典型情况下，一根电线穿过建筑物向下连接到一根插入地下的铜棒。该接地用于安全目的。我们假设处理我们设备的人将通过他们的脚连接到大地之类的东西。所以大地是他们接触的最安全的电路节点，因为它不会驱动电流通过他们的身体。

机箱接地只是电路外壳或外壳的电位。出于安全目的，通常最好将其连接到大地。但是将其称为“机箱”而不是“地球”意味着您尚未假设它已连接。

信号地通常与大地区分开来（并与其部分隔离），以最大限度地减少流经地线的电流干扰重要信号测量的可能性。

另一个问题：由于地电位未知，是否会有电流流向或从地流向电路？

请记住，电流需要一个完整的电路才能流动。您需要在两个地方连接到大地，以便电流从大地流入和流出电路。实际上，您还需要在其中一个连接路径中使用某种电压源（电池、天线或其他东西），以便在电路和大地之间来回持续流动。

但是，当有多个电压源时，其中一些是“浮动的”。浮动电压源的电压有什么意义？

如果我在节点a和b之间有值为V的电压源，则意味着a和b之间的电压差将为V伏。一个完美的电压源将产生实现这一点所需的任何电流。如果其中一个节点恰好接地，则会立即为您提供参考系统中另一个节点的值。如果这些节点都不是“接地”，那么您将需要一些其他连接来确定a和b处相对于接地的电压值。

有时人们会因为这个词的许多定义而感到困惑。

地名
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1. 地球的固体表面；坚硬或干燥的土地：落在地上
2. 经常，理由。信念或行动所依据的基础或基础；理由或原因：解雇的理由。

在电子产品的背景下，有时接地意味着上面的感觉 1。毕竟，地球大约是一个的铁球。像其他一切一样，它存在于某个电势下，如果您将一根长导电棒插入地球，您可以使其他东西以大致相同的电势连接到该棒：$6\cdot10^{24} kg$

当然，地球真的很大。并非所有这些都具有相同的潜力。事实上，甚至没有接近。地球巨大的磁场不断变化，并在地球各处感应出电流。其他人将自己的杆卡在地球上并将电流放入地球。闪电在地球上移动巨大的电流。由于地球不是完美的导体，并且根据欧姆定律，任何通过任何电阻的电流都伴随着电压，因此地球上两点之间的电势是不一样的，除非你很幸运，或者两点非常接近。

而且，如果您曾经操作过电池供电的设备，您就会知道电子设备可以在不连接地球的情况下完美运行。然而，这些设备确实有其理由。因此，这可能不是您应该用来作为电气理解基础的接地感。另一种意义，即信念所依据的基础，可能是一个更好的开始。

这是一个非常敏锐的观察，您的困惑也涉及电压。简单地说，接地。但要理解这真正意味着什么，就必须真正理解电压。许多人陷入这样的陷阱，认为既然地是，那么地就是没有电压的地方。因此，其他地方必须有电压。但是，一旦你了解了电压，你就会发现这不是真的。$0V$$0V$

那么什么是电压？更严格的术语是电位差。这三个词都是对电压的理解的一部分。电很明显。

潜力呢？势能在物理学中有特定的含义。势能是某种安排事物做功的能力。例如，压缩弹簧、拉伸弓或高压气罐如果被释放，就有可能做功。

想象一下坡道顶部的球。如果让球滚下斜坡，在底部，它会移动得非常快。它从斜坡顶部的势能中获得了这种动能。如果没有其他损失（例如摩擦），那么根据能量守恒定律，球获得的动能等于它损失的势能。

那就是势能。只是势能本身有一个不同的定义：它是系统中某个点上每单位物质的势能。显然，坡道顶部的大球比同一坡道顶部的小球具有更多的势能。因此，两个球在坡道顶部具有不同的势能，但它们的势能相同。

它是什么相关的东西取决于潜力的种类。对于重力场，物质就是质量。对于电场，物质是电荷。势能以焦耳为单位。引力势以为单位。然后，电势将以焦耳每库仑( ) 为单位进行测量，实际上，这正是伏特的定义。$J/kg$$J/C$

所以前面我们说电压是电位差。有什么区别？再想象一下我们的坡道。如果您假设地球上任何地方的重力都同样强（这只是近似正确，但对于许多实际工程来说是一个有效的简化假设），那么坡道的位置是否重要？它可能在死亡谷或珠穆朗玛峰：球滚下坡道后，最终将具有相同的动能。斜坡顶部和底部的电位无关；重要的是区别在顶部和底部之间的潜力。如果我们假设地球的重力场在我们可能采取这个坡道的任何地方都是相同的，那么不仅仅是坡道的高度是相关的。

因此，由于电压是一个差异，我们需要两个点来获得电压。如果我们说电路中的某个节点是，那么我们说它比其他点高除非上下文另有说明，否则地面是另一点。$5V$$5V$

高度也存在类似的约定。如果我说珠穆朗玛峰的高度是，你会认为我的意思是它的高度比海平面。我也可以用明确的上下文覆盖这个引用。例如，我可以说珠穆朗玛峰比K2。默认参考也可以更改。例如，如果我说Olympus Mons是，您可能不会假设它高于海平面，而是假设火星上的一些等效数据。海拔没有普遍的参考。$8848 m$$8848m$ $237m$$21229 m$

这就是为什么地面是，就像海平面是一样。不是大地没有电压，也不是海平面没有高程：是这些东西都是差异，一个东西和它自己的差异是。因此，地面没有魔法。它什么也没做。它只是电路中的一个节点，就像任何其他节点一样。仅根据定义，它也是，并且该定义仅作为简化我们对电路讨论的约定而存在。没有通用接地或$0V$$0m$$0$$0V$$0V$直到我们这样定义。通常，这只是我们决定粘贴地面符号的任何东西。我们可以把它放在我们喜欢的任何地方，但我们通常把它放在最容易计算和最容易讨论的地方。

相关问题：

• 电压是三角形吗？是否可以始终将其视为与参考点的电位差？
• 负极和铜地的区别？

请参阅我的回答，了解什么是接地以及如何在电子产品中使用“接地”一词。该答案的重要部分也与此处的问题有关。

地面的各种定义

我假设您知道电势能、电势和电压/电压/电压/电势差之间的差异。

地这个词用于许多不同的事情。我认为以下是一份详尽的清单：

1. 在电子和电路理论/分析中，接地是测量所有其他节点电压的节点，而不管接地节点的电势是多少。在这种情况下，最好将此节点称为参考节点/点或公共节点/点，但不幸的是，几乎没有人这样称呼它们（我说这很不幸，因为它赋予了ground这个词更多的含义）。

   选择此参考节点是我们在节点分析中作为第一步所做的事情，也是我们在使用示波器测量物理电路的电压时所做的事情，以及所有或大多数电路仿真器（LTspice、PSpice、Multisim 等）所做或需要做的事情我们要做的（通过放置一个接地符号并将其连接到至少一个节点）。

   不幸的是，许多电路分析教科书和可能所有电路模拟器都使用接地符号来指示参考节点，即使这样的节点没有接地（阅读定义#4；模拟器应该使用不同的符号，我们应该称之为参考节点符号, 以将其与实际地面区分开来（阅读定义 #2 和 #3）。

2. 地是空间中的节点或点，定义为零伏电位（不是零伏电压）。在电磁理论中，在计算空间中任何其他点的电势之前，需要选择一个点并将其定义为 0 V 的电势。通常，我们选择地球地面（阅读定义#3）或距离研究中的空间区域无限远的点。

   通过将具有小电阻或阻抗的导线或导体的一个端子连接或接合到接地节点，该导线的另一端子将非常接近与接地线相同的电位。（它并不完全处于地电位，因为真实的电线具有电阻/阻抗，不像理想的电线和超导体。）

   请注意，定义#2 说地是定义为零伏电位的点，而不是电压。原因是说“这个任意节点的电压为零”仅从这句话就没有任何意义。电压是空间中两点之间的量度（通常是两点之间的路径），但如果你说“接地节点的电压为零”，那么接下来的问题是“相对于其他什么节点？”，因为谈论单点的电压（类似于单点的高度）是没有意义的。如果您对上一个问题的回答是“相对于自身”，那么接地的定义将没有用，因为所有节点相对于自身的电压为零，因此根据该定义，所有节点都是接地的。所以不要说地电压为零，它的电位为零。如果您在美国并测量火线相对于自身的电压，电压表将读取零伏，而不是 120 V RMS 或 240 V RMS。

3. 大地是地球的大地，就像我们所处的位置一样；土壤。这也称为交流接地。

4. 动词to ground ( grounding )（美国术语）或to earth ( earthing )（英国术语），表示将设备/负载/组件连接/结合到大地（定义 #3）。

5. 在美国，房屋的主断路器面板有一个接地母线，连接到中性母线，并与子面板中的中性母线分开。阅读这个答案。

6. 断路器主面板的接地母线（阅读定义 #5）通过使用房屋/建筑物外的接地棒接地（阅读定义 #4）。电力系统和变电站也有接地棒。

7. 在美国，除了两条火线/火线/有源线（适用于 240-V 设备）或火线和零线/接地线（适用于 120-V 设备）之外，设备还有一根接地线（美国术语）。对于此定义以及#5 和#6，请观看此视频、此视频和此视频。

8. 电路中有一种称为接地回路的情况。观看这个视频，这个视频和这个视频。因为在美国很多配电变压器都是将低压分相绕组的中间端子接地（使用接地棒），所以从技术上讲，美国电网中有很多接地回路。

9. 地球地面符号（定义#3），它具有三个长度递减的水平平行线段；底盘接地符号（用于设备或汽车的底盘或外壳，即使它没有接地[阅读定义#4]），它具有对角平行线段；*接地符号/信号接地符号（对于定义#1，即使它没有接地），它是一个空心或实心三角形。阅读这个答案和这个网页。

   在电路图/原理图中使用多个信号接地符号可以用更少的电线绘制图表，使其更容易和更快地阅读。

10. 在电子产品中，接地节点、接地轨或仅接地是连接直流电源或电池负极端子的电路节点或轨，即使此类节点未接地（阅读定义#4）。它通常有一个连接许多设备/组件的终端。它也被称为直流接地。不幸的是，我们可能会使用接地符号（阅读定义 #9）来指示此类节点（以及在参考节点的节点分析和电路仿真器中 [阅读定义 #1]），这可能会给人一种此类节点已接地的印象, 当实际上它可能不是。

11. 集成芯片的接地引脚。

请注意单独使用地面一词的定义可能会混淆是定义#1、#2、#3 和#10。

你的问题

我第一次尝试在模拟器上对类似于之前电路的电路进行电流计算时，程序抱怨没有接地和“浮动电压源”。经过一番搜索，我了解到电路需要接地作为参考点或出于安全原因。在一种解释中提到，可以选择任何节点作为接地，尽管设计电路是习惯性的，因此有一个“容易的地方”来接地。

正确的。在上面的句子中，您第一次使用ground（在“作为参考点”中）是定义在 def.#1 中的，所以我将改为将其称为参考节点；您的第二次使用（在“或出于安全原因”）可以按照 defs.#5、#6 和 #7 中的定义（它们是相关的；观看 def.#7 中的视频）。

我在底部选择了接地，但是可以在 7 ohm 和 2 ohm 电阻之间或任何其他地方选择接地吗？在分析电路时会有什么区别？

是的，会没事的。一般来说，所有节点电压都会发生变化，但元件电压（即跨设备的电压，例如所有类型的理想独立和相关源、电阻器、电容器、电感器、二极管等）

分析的一般方法是相同的（在除参考节点之外的所有节点上应用 KCL，使用元件的电压-电流方程，导出相关源和超节点的辅助方程，根据节点电压写入元件电压，求解），除了特定表达式（或数值）会不同的事实。

我读过有3个不同含义的典型接地符号-机箱接地，接地和信号接地。我在练习中看到的很多电路都使用接地或信号接地。使用大地的目的是什么？信号地接什么？

正如我在定义中所说。#9：

• 接地符号用于定义。#3（即表示节点与大地的连接）。

• 底盘接地符号用于指示节点与设备或汽车的底盘或外壳的连接，即使它没有接地（阅读定义#4）。

• 接地符号/信号接地符号用于定义。#1（即用于指示节点分析、电路模拟器和使用示波器测量电压的参考节点），即使它没有接地。

另一个问题：由于地电位未知，是否会有电流流向或从地流向电路？根据我所读到的，我们将地视为 0V，但由于电路和地的电位不同，会不会产生某种影响？根据使用的地面，效果会有所不同吗？

电流（准确地说是电荷或带电粒子）是否流过电路图中的接地符号取决于电路的绘制方式。给定的电路可以以不同的方式绘制，并且在某些方面，电流会流过接地符号，而在其他方面则不会。阅读我为示例和插图编写的此答案。

最后：在节点分析中，通常会在电池的负极端子接地。但是，当有多个电压源时，其中一些是“浮动的”。浮动电压源的电压有什么意义？

在上面的句子中，您使用了 def 中定义的ground 。#1，所以我将其称为参考节点。

考虑两个超级简单的电路（每个电路一个电压源与电阻串联/并联），它们彼此导电隔离（即它们之间没有连接任何节点的导线）。假设您选择其中一个电路的电压源负端节点作为参考节点（阅读定义#1），如下图所示。然后，不可能确定另一个电路的节点电压。您或电路模拟器将无法求解节点电压的方程，因为不会有任何已知的方程与两个电路之间的电压或电流相关。

为了解决这个问题，您可以将第二个电路的电压源负极节点连接到第一个电路的节点，如下图所示。