Che cos'è la resistenza negativa
Risposte:
Le resistenze negative sono un comportamento in cui la corrente e la tensione sono inversamente proporzionali tra loro. Un circuito normale con un resistore secondo la legge di Ohm ha una caduta di corrente, quando la tensione diminuisce. In caso di resistenza negativa, la corrente aumenta con una caduta di tensione.
In pratica, non esiste nulla come resistenza negativa. Il suo giusto comportamento sul grafico VI, dove c'è una pendenza negativa, e operare in quella regione ti darebbe un comportamento di resistenza negativa.
In questo grafico di seguito, puoi vedere la regione in cui l'elemento mostra un comportamento di resistenza negativa.
Penso che i diodi tunnel e alcuni altri tipi di diodi mostrino questo comportamento.
Per capire la resistenza negativa, inizia con ciò che è effettivamente una resistenza. Per qualsiasi resistenza normale (positiva), è una misura di quanta tensione si accumula attraverso il resistore in funzione di una corrente nota. Questo è esattamente ciò che descrive la legge di Ohm:
R = V / I
O messo in unità comuni:
Ω = V / A
In altre parole, un Ohm è una Volt per Amp. Se si passa da 1 Amp a un resistore e ciò causa la presenza di 3 Volt sul resistore, allora si ha un resistore da 3 Ω.
Una resistenza negativa non è diversa, solo che il segno della resistenza è negativo. Se si mette 1 Amp attraverso una resistenza da -3 Ω, si ottiene -3 V. Il motivo per cui ciò può sembrare non intuitivo è perché queste cose non esistono in natura. Ricordo il professor Gisser al college che spiegava la resistenza negativa. Ha concluso dicendo "Ne ho un barattolo nel mio ufficio. Puoi venire più tardi e vederne alcuni se vuoi." , poi si guardò intorno per vedere chi rideva. Sorprendentemente, c'erano alcuni seduti lì con sguardi vuoti che si chiedevano cosa fosse così divertente.
Per capire perché queste cose non esistono naturalmente, considera il trasferimento di potere. L'alimentazione in un carico è la tensione che attraversa per la corrente attraverso di essa. Si noti che con una resistenza negativa, la tensione e la corrente hanno segni opposti. Ciò significa che quando si applica una tensione a una resistenza negativa, la potenza in essa è negativa, che è un altro modo di dire che sta producendo energia, non dissipandola. Se si inserisce -100 Ω in una batteria da 2,2 V, i 22 mA che scorreranno caricheranno la batteria, non la scaricheranno. Una resistenza negativa genera energia.
I circuiti intelligenti possono emulare resistori negativi, limitati a un intervallo di tensione e corrente specifico. Quel circuito è sempre alimentato, tuttavia, e ciò che è collegato ad esso riceverà parte di quel potere.
Ci sono dispositivi passivi che si dice esibiscano una resistenza negativa, ma ciò che sta realmente accadendo è che la pendenza dei Volt in funzione della curva di Ampere è negativa in alcune regioni. La grandezza effettiva rimane ancora positiva, il che è un altro modo per dire che i Volt in funzione della curva Amp sono nel primo e nel terzo quadrante (dove il dispositivo assorbe energia invece di approvvigionarla). Alcuni tipi di diodi e la base di un transistor unijunction presentano una pendenza negativa su una parte della loro risposta V / A. Questi sono talvolta chiamati dispositivi di resistenza negativa, anche se ciò si riferisce solo alla loro pendenza su un intervallo limitato.