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【實作實驗室】0V與Ground的差別

   
作者:實作派

電壓(Voltage)不是絕對值,而是相對值,完整名稱為「電位差」 (Electric Potential Difference),因次它是個差值,必須要有起點與終點才會產生這種有差距的敘述。

0 V 是定義出來的

敘述電壓時,一定要先定義好哪裡是 0 V,其餘端點再以此作為參考電壓。舉例來說,下方的兩個電路完全相同,差別只在於 0 V 要定義在哪裡,如左圖定義黑線為 0 V,那麼紅線就是 110 V(比黑線高的電壓),相反地右圖定義紅線為 0 V,那麼黑線就是 -110 V。

電壓是相對值(圖片來源:實作派提供)

那麼 0 V 到底要定義在哪裡比較好呢? 0 V 一般會定義在人的手腳容易觸摸到的地方,這是出自安全性的考量,也許你會質疑,同一份迴路難道會只因為 0 V 定義位置不同而有不同的安全性嗎?當然不會,安全與否和人站在哪裡有關係,所以接下來要講你我所站的大地。

大地(Ground)是實體地球

由於所有人都站在地球表面,人與地球是等電位,因此站在地面上的你和我彼此握手,並不會觸電,但如果是下圖左邊的迴路,由於這個迴路飄浮在空中,站在地面上的我們若去觸碰這個迴路,就有可能因為靜電而觸電。

一個懸在空中的金屬系統,它非常有可能累積電荷,在你觸碰的那一瞬間,人身體與地面為達成電荷平衡,就會形成觸電,不過這種觸電方式的時間非常短暫,電荷平衡後,黑色線與大地的電位就一樣了(但在電荷平衡之前,我們無法得知此系統與我們之間有多少電位差)。

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