8. novembra 2006

Zem alebo GND v elektronike

UnReSt

Zem v elektronike znamená referenčný potenciál v obvode. Označuje sa taktiež ako uzemnenie, alebo skratkou GND (z angl. Ground).

Vodič, ktorý rozvádza tento potenciál, sa nazýva zemnič. Keďže však takýto vodič má v skutočnosti nenulový odpor, prúd, ktorý ním tečie, spôsobí v súlade s Ohmovým zákonom nenulový úbytok napätia. To v praxi znamená, že dva navzájom vzdialené zeme môžu mať rozdielny (a v čase sa meniaci) potenciál. Tento jav spôsobuje okrem iného rušenie pri prenose údajov a signálov, preto sa často pre komunikačné vedenia a zbernice, ktoré nie sú uzavreté v jednom elektronickom zariadení (t.j. napr. spájajú viacero elektronických zariadení v rámci miestnosti, budovy, alebo sú diaľkovými vedeniami), používajú od jednotlivých zariadení galvanicky oddelené vedenia.

Podobný jav sa prejavuje aj v rozmeroch samotných elektronických zariadení, kde vznikajú rozdiely v zemných potenciáloch na zemných spojoch na doske plošných spojov, častokrát v rytme odberu zapojených obvodov, čo spôsobuje problémy s rušením najmä v citlivejších analógových obvodoch, avšak pri podcenení problému aj v rýchlejších digitálnych obvodoch; a taktiež môže spôsobiť nežiaduce elektromagnetické vyžarovanie obvodu. Tento jav sa potláča správnym návrhom dosky plošných spojov, používaním rozsiahlych zemných plôch, používaním viacvrstvových dosiek plošných spojov, rozvádzaním zemného potenciálu z jedného bodu (hviezdicovito), nepoužívaním zbytočne rýchlych digitálnych integrovaných obvodov a riadením rýchlosti nábežných a dobežných hrán signálov apod.

V silnoprúdových rozvodoch sa obvykle pripája stred trojfázovej sústavy na zemnič, ktorý býva fyzicky umiestnený v zemi, pričom samotná zem predstavuje vodivé spojenie v prípade výpadku zemniaceho vodiča.

V mnohých elektronických zariadeniach býva spojená zem so záporným pólom napájania, preto sa mnohokrát tieto pojmy zamieňajú.

Niekedy sa zamieňa pojem zem s pojmom kostra, pretože sa obvykle pripája vodivá kostra (obal, krabica, púzdro) elektrického zariadenia so zemným potenciálom.

Taktiež sa niekedy zamieňa referenčná zem za ochranný vodič v trojvodičovej sústave (označovaný PE z angl. Protective Earth), prípadne za jeden z pracovných vodičov, ktorý býva vodivo spojený so zemničom (označovaný N z angl. neutral).

Ako sa vám páčil tento článok?