基準点がＧＮＤ

質問

電子回路の勉強をしています。
電子回路ではどうして基準点がＧＮＤなのですか？
ＧＮＤ＝アースですか？
ご教授のほどよろしくお願いいたします。

回答No.4

takepon256 · ベストアンサー

GNDの語源が知りたいのだと判断いたしました。

これはリターン側は地面を共通使用していたという伝送路の歴史からきています。
http://www.geocities.jp/signalintegrityjp/signal-history.htm

ですので、GND＝地面（グラウンド）＝大地（アース）です。

# 現実には他の方も仰るように、単に「基準点」としての扱いですが。

お礼

ご回答ありがとうございます。
そういった経緯でＧＮＤになったのですね。
大変よくわかりました。
ありがとうございました。

回答No.6

sanori

Ｎｏ．２の回答者です。コメントにお答えします。

＞＞＞基準点がなぜＧＮＤという単語で表現されているのかが知りたかったのです。
＞＞＞電子回路の場合、基準点を接地する習慣があるからそう呼ばれているのでしょうか？

前回書きませんでしたが、「電子回路」のほかに「電気回路」という言葉がありますよね。
ざっくり区別すると、電子回路は弱電、電気回路は強電です。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa1830433.html

強電の回路では、ＧＮＤのところを本当にアースしないといけないケースが多いです。
危険ですから。

一方、弱電（電子回路）の方は、ＭＯＳやバイポーラのトランジスタが主役で、消費電力は高が知れています。
危険はほとんどないですし、ＧＮＤがアースされていなくても動作はするということです。

＞＞＞それとも発電時にＧＮＤを基準に発電でもしているのでしょうか？

発電ではなく、一定の起電力（電圧）を供給しているだけです。
コンセントにつないで使うタイプでは、ＡＣ１００ＶをたとえばＤＣ３．３Ｖとかに変換する電源回路があり、０Ｖ（ＧＮＤ）と３．３Ｖの間で内部の電子回路が動作します。
また、ノートＰＣを例に挙げれば、充電池の２端子のうちの片方がＧＮＤです。
いずれにしても、回路にはＤＣ電源の電圧が供給されるので、結局、乾電池と同じようなことです。

お礼

度重なるご丁寧な回答ありがとうございます。
大変参考になりました。
ありがとうございました。

回答No.5

maccha_neko

電流のリターン側として大地を使ってしまえというのがスタートで，その後も感電防止やノイズ対策（PCなどのACインレットでも3本足のコンセントに対応した電源プラグが付いていることがあるかと思います）などの理由でシャーシ＝基準電圧点が大地の電位と同じになるように接地するという場面が結構あったことから「Ground」という呼び方が定着しているのでしょうね．

携帯型の機器のように宙に浮いてるようなものではもはや本来の意味は失われていますけども，慣習としてGNDとなっているのでしょう．

補足

ご回答ありがとうございます。
ＧＮＤの由来、理解いたしました。
ありがとうございました。

回答No.3

Duke_Mike

アースやＧＮＤといった表記は、専門的な電子回路をやる上では
本一冊になるくらい複雑な内容を含んでいますので、ここでは、
とても簡単な形で、厳密ではなく雰囲気でお話したいと思います。

結論をいうと、とても大雑把にＧＮＤとアースは同義語です。

アースというのはは電荷が自由にやりとりできるなにか大きな物例えば地球などとつなぐといった意味です。
電子回路としての意味はそういうものとつなぐことで、つながれた場所に自由に電気を持ってきて、電気的に中性にできるという意味だと理解します。つまりここは電気的な特性は持たない。ある意味電気的にはエネルギーがないわけです。

このエネルギーの大きさをよくモノの高さに例えてうまく表現しますが、
宇宙で高さを決めるのは難しいですが地球で高さを決めるのは簡単です。それは私達が地表もしくは海面をあらかじめ基準にしているからです。

この様にある性質をもったものを基準にしておくと色々と扱いやすいのです。例えばＰ１とＰ２といった二点があってＰ１が５Ｖ、Ｐ２が３Ｖだったとします。Ｐ２を基準にしたときのＰ１の高さは２Ｖですね。
抵抗を解して２Ｖ低くなったので、この分のエネルギーを使ったことになるわけです。この様にある特定の場所にしぼってその場所の差だけみるのを電位に対して電位差もしくは電圧といいます。この取り出せるエネルギーが例えば電球での光であったりするわけですね。

そして、よくわからないけどどっか2点を結んであるエネルギーがとりだしたいということがあるときはある電位と電位の差をとって考えるわけです。基準があるとその基準に従ったものの比較が簡単にできます。

Ｐ１(５Ｖ）－－電気機器ーーーＰ２(３Ｖ）

追記しておきますが、電気的に中性ではなく、ただ計算上０として組むと計算しやすいからという理由で決める場合も存在します。
その様な回路の場合電荷が変なところに分布して誤動作を起こしたりする場合もあります。計算上や実用上でアースといった記号も様々あり、本格的に学ぶならば実際に調べることをオススメします。電子回路を作るうえで電源(エネルギー源)とアースはかなり重要な要素だと考えるからです。

補足

ご回答ありがとうございます。
ちょっと庭で計測してみました。

電池の－端子を土に突っ込む。
テスターの－端子を土に突っ込む。
電池の＋端子とテスターの＋端子を接触させる。

私のイメージではテスターはＨｉＺになると考えていたのですが、
ちゃんと電圧が測定されました。
驚きました。
その後、テスターの両端子を土に突っ込んで抵抗値を測定してみましたがＨｉＺのような挙動を示しました。
このテスターは空気の抵抗値はちゃんとＯＬと表示します。

これらの２つの測定結果からアースというものに大変興味を覚えました。
アースとは何なのでしょうか？

新たなに質問を立てますので、よろしければそれに回答いただければ幸いです。

回答No.2

sanori

こんばんは。

＞＞＞電子回路ではどうして基準点がＧＮＤなのですか？

物理的には、基準点はどこでもよいです。
しかし、ＧＮＤという基準点を作ることによって、回路図の作成・考え方が簡単になるのです。
乾電池で言えば、頭を１．５Ｖ、お尻をＧＮＤとしてもよいし、頭をＧＮＤ、お尻を－１．５Ｖとしてもよいです。
しかし、どちらをＧＮＤにするのが便利かは、おわかりですね？
また、富士山の高さを０メートルにして、日本地図の等高線の海抜の数字をマイナスの値に書き直すことも可能ですが、面倒くさいです。
回路でも、そうなのです。

＞＞＞ＧＮＤ＝アースですか？

そうです。本来は。
http://eow.alc.co.jp/ground/UTF-8/
しかし、地面に接地しなくても、どこかを基準点にすれば回路は動作しますので、その基準点を便宜上ＧＮＤと呼んでいるだけです。

ご参考になりましたら幸いです。

補足

本当に丁寧でわかりやすい説明ありがとうございます。
質問の説明不足で申し訳ありません。
電子回路における基準点の概念は理解しております。
基準点がなぜＧＮＤという単語で表現されているのかが知りたかったのです。
電子回路の場合、基準点を接地する習慣があるからそう呼ばれているのでしょうか？
それとも発電時にＧＮＤを基準に発電でもしているのでしょうか？
そこのところが理解できていません。
できれば、解説のほどよろしくお願いいたします。

回答No.1

Mr_Holland

>ＧＮＤ＝アースですか？

　その通りです。
　ＧＮＤは　Ground　の省略形です。
　そのため、電圧の基準としています。

補足

早速のご回答ありがとうございます。
質問の説明不足で申し訳ありません。
電子回路における基準点の概念は理解しております。
基準点がなぜＧＮＤという単語で表現されているのかが知りたかったのです。
電子回路の場合、基準点を接地する習慣があるからそう呼ばれているのでしょうか？
それとも発電時にＧＮＤを基準に発電でもしているのでしょうか？
そこのところが理解できていません。
できれば、解説のほどよろしくお願いいたします。