Как получают отрицательные значения напряжения?
"Нуль" - это вопрос выбора точки отсчета. Например у вас есть 2 батарейки по 3 вольта, которые соединены последовательно. 
Если вы выбрали "нулем" отрицательный полюс, то у вас будет +6 вольт.
Если вы выбрали "нулем" среднюю точку (в которой соединяются батарейки), то у вас будет +3 вольта и -3 вольта (двухполярный источник питания)
Если вы выбрали нулем положительный полюс, то у вас будет -6 вольт. 
Последнее встречается редко, разве что в каких-то очень специфичных схемах. А вот двухполярный источник с "нулем" в средней точке - вполне.
напряжение - это разница потенциалов, соответственно, если разница потенциаов в точках а и b  a - b = 4v , то логично ,что b - a = -4v . Попросту поменять плюс с минусом, если коротко.