Ток и напряжение

Я нуб маленько, объясните, как в схеме с подтягивающим резистором без нажатия выходное напряжение может быть равно входному? Там же вообще ток не должен идти, так как цепь разъединена? Или я чего-то не догоняю?

И правильно ли я представляю схему (2-ая)?

 

Что для вас есть входное напряжение в этой схеме?
При разомкнутой кнопке на Vout потенциал того полюса питания, к которому подтягивает резистор.

Да.

 

По-моему, так:

То есть "+"? И что значит подтягивает?

У меня напрашивается вывод, что даже если тока в цепи нет, разность потенциалов все равно можно измерить? Напряжение на выходе будет, даже если нет тока? Но тогда я не понимаю, как это физически возможно. Вот мы подключили вольтметр к выходу, как показано на рисунке, но до него же ток не доходит, ибо ключ вырублен? Или дело в том, что сам вольтметр будет в таком случае являться частью цепи и поэтому все-таки ток будет течь?

 

Vout он же не в воздухе висит, это часть микросхемы. Пока кнопка разомкнкта натнем +5 В, как замыкаем на землю на нем 0

 

Да, но разность потенциалов на концах проводника, по которому не течет ток, будет нулевой. Именно поэтому второй конец резистора, висящий на Vout, находится при том же потенциале, что и Vin.

Представьте, что Vout подключен к затвору полевого транзистора и вы измеряете сопротивление его канала (пусть будет N-канал, исток на земле). Ток через затвор не течет, но, зная передаточную характеристику транзистора, вы вполне можете сказать, какая разность потенциалов между Vout и GND.

Напряжение там всегда есть (при разомкнутом ключе - Vin, при замкнутом - 0V относительно (-) источника), а при замыкании цепи еще и ток появляется.

 

Вроде понял, меня еще просто смущало обозначение V_out. Сначала я думал, что это напряжение, и второй конец не дорисован потому, что должно быть понятно, где он должен быть. Но теперь, как я из всего понял, это потенциал. Но где тогда, по-вашему, Vin? На плюсе или минусе питания?

 

За начало отсчета (второй конец, как вы сказали) обычно принимается (-) униполярного источника питания, либо средняя точка биполярного, на схемах обозначается значкой "земля" и подписью GND.

Vout это не потенциал, а разность потенциалов между собственно точкой Vout и GND, Vin, соответственно, это разность потенциалов между (+) и (-) источника питания, при том, что (-) это GND = 0V.

А сам потенциал вы никогда не узнаете, т.к. он определен с точностью до произвольной постоянной. В рамках задачи вы можете определить эту константу любым удобным образом. Это собственно и делается, когда выбирается точка отсчета GND = 0V. При таком выборе значения потенциалов численно совпадают с напряжениями относительно GND.

 

Вот тут я изобразил немножко иначе при разомкнутом ключе. Правильно ли я это изобразил и расписал?

 

Да.

 

Спасибо за помощь