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负电阻是电流和电压成反比的行为。当电压降低时,具有遵循欧姆定律的电阻器的常规电路会产生电流下降。在负电阻的情况下,电流随电压下降而增加。
实际上,没有什么可以作为负电阻。在具有负斜率的VI曲线上,它的正当行为,在该区域内工作将为您带来负电阻行为。
在下面的这张图中,您可以看到该元件显示负电阻行为的区域。
我认为隧道二极管和其他一些二极管都表现出这种行为。
要了解负电阻,请从实际电阻开始。对于任何正常(正)电阻,它都是根据已知电流来确定电阻两端累积多少电压的量度。这就是欧姆定律所描述的:
R = V / I
或放入普通单位中:
Ω= V / A
换句话说,欧姆是每安培一伏。如果您通过一个电阻器传递了1 Amp的电流,并且导致该电阻器两端的电压为3 V,那么您的电阻器将为3Ω。
负电阻没有什么不同,只是电阻的符号为负。如果通过一个-3Ω电阻放置1 Amp,则得到-3V。这听起来不直观的原因是因为这些东西在自然界中并不存在。我记得大学时期的吉塞尔教授解释了负面抵抗。他最后说:“我办公室里有一罐。您可以稍后再来看看是否需要。” ,然后环顾四周,看看谁在笑。出乎意料的是,有些人呆呆地坐在那儿,想知道有什么好笑的。
要了解为什么这些东西不自然存在,请考虑功率转移。负载的功率是负载两端的电压乘以通过负载的电流。请注意,对于负电阻,电压和电流具有相反的符号。这意味着当您将电压施加到负电阻时,施加到该电阻的功率为负,这是说它在产生功率而不是耗散功率的另一种方式。如果在2.2 V电池上放置-100Ω,则将流过的22 mA电流将为电池充电,而不是对其放电。负电阻可提供电源。
聪明的电路可以模拟负电阻,将其限制在特定的电压和电流范围内。但是,该电路始终由电源供电,与其相连的电源将获得部分电源。
据说有一些无源器件具有负电阻,但真正发生的是,在某些区域,伏特的斜率与安培曲线的关系为负。实际幅度仍然保持为正,这是另一种说法,即伏特与安培曲线的函数保持在第一象限和第三象限中(在该处,设备吸收功率而不是消耗功率)。某些类型的二极管和单结晶体管的基极在其V / A响应的某些部分上呈现负斜率。这些有时被称为负电阻器件,即使仅指其在有限范围内的斜率。