基準電位に対して、電位が低いこと。負電位。この場合の基準は、通常は大地、電気機器なら筐体(シャーシ)である。

目次 概要 概念 滝の場合 電池の場合

概要

電子回路では、基準電位をGNDという。この時、GNDレベルより低い電位差(電圧)を供給する電源をマイナス電源という。

電源電圧の+5Vや+12Vに対し、−5Vや−12Vが使用される例が多い。

電圧にマイナスが生じる理由は、電圧0Vといっても相対的なものであり、電圧0Vは決して電気のない状態を意味しているわけではないからである。電圧0Vと電位0Vは、意味がまったく違う。

概念

滝の場合

例えば「滝」を考える。ここでは、高さが100メートルある壮観な滝とする。

基準を滝の下(地面)とするなら、最上部は100であり、これは+100mから0mの滝であると言える。

もし基準を地面から高さ50mの地点とするなら、この滝は、+50mから-50mの滝だと言える。ただ、この場合でも落差が100mあることは変わらない。

基準をどこにするかは、滝ならば見る人の主観である。地球そのものも、マリアナ海溝の底からエベレストの山頂まであり、標高や海抜の基準も、海水面の平均である平均海水面なる曖昧なものである。しかも、日本の場合は東京湾の平均海水面が海抜0mであるなど、定義が国によって違う。

電子回路も同様で、回路設計者が、ある箇所の電位を0Vと定義したならそこが基準電位なのであり、ここから、電圧はプラスもマイナスもありうるということである。従って、電圧がマイナスであっても、電流は逆流していない。

電池の場合

乾電池を2個直列に繋げたとする。

もし下端をGNDとし基準電位とすれば、中央は+1.5Vであり、上端は+3.0Vである。

この時、真ん中をGNDとし基準電位とすれば、上端は+1.5Vであり、下端は-1.5Vである。

どこの電位を基準と決めるかによって、表現が変わることになる。

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関連する用語
電位
マイナス電圧

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