ความต้านทานเชิงลบคืออะไร


14

ฉันเคยได้ยินบางคนพูดถึงการต่อต้านเชิงลบบ้างเล็กน้อย แต่ฉันไม่เคยเข้าใจเลย ความต้านทานเชิงลบคืออะไร?


คำตอบ:


18

ความต้านทานเชิงลบเป็นพฤติกรรมที่กระแสและแรงดันไฟฟ้าแปรผกผันกัน วงจรปกติที่มีตัวต้านทานตามกฎของโอห์มจะมีกระแสไฟฟ้าตกเมื่อแรงดันลดลง ในกรณีที่มีความต้านทานเชิงลบกระแสจะเพิ่มขึ้นด้วยแรงดันไฟฟ้าตก

ในทางปฏิบัติไม่มีสิ่งใดเป็นตัวต้านทานเชิงลบ พฤติกรรมเพียงอย่างเดียวของมันบนกราฟ VI ซึ่งมีความชันเป็นลบและการดำเนินการในภูมิภาคนั้นจะทำให้คุณมีพฤติกรรมต่อต้านเชิงลบ

ในกราฟด้านล่างนี้คุณสามารถดูภูมิภาคที่องค์ประกอบแสดงพฤติกรรมการต่อต้านเชิงลบ

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ฉันคิดว่าไดโอดอุโมงค์และไดโอดชนิดอื่น ๆ แสดงพฤติกรรมนี้


บางครั้งวงจรที่ขยายอย่างแข็งขันอาจถูกสร้างแบบจำลองเป็นกล่องดำต้านทานด้านลบ
cerkiewny

สำหรับผู้ที่ไม่ได้พบกับไดโอดอุโมงค์ฉันพบว่าหนังสือเล่มนี้มีประโยชน์อย่างมากในการทำความเข้าใจ
จูลส์

8

เพื่อทำความเข้าใจความต้านทานเชิงลบเริ่มต้นด้วยสิ่งที่ต้านทานจริงคือ สำหรับความต้านทานปกติ (บวก) ใด ๆ มันเป็นการวัดว่าแรงดันไฟฟ้าสะสมเข้ากับตัวต้านทานเป็นฟังก์ชันของกระแสที่รู้จัก นี่เป็นสิ่งที่กฎหมายของ Ohm อธิบายไว้:

  R = V / I

หรือใส่ในหน่วยทั่วไป:

  Ω = V / A

กล่าวอีกนัยหนึ่งคือโอห์มหนึ่งโวลต์ต่อแอมป์ หากคุณผ่าน 1 แอมป์ผ่านตัวต้านทานและนั่นทำให้มี 3 โวลต์ที่ตรงข้ามกับตัวต้านทานคุณจะมีตัวต้านทาน 3 Ω

ความต้านทานเชิงลบนั้นไม่แตกต่างกันเพียง แต่สัญญาณของความต้านทานนั้นเป็นลบ หากคุณใส่ตัวต้านทาน 1 แอมป์เป็นตัวต้านทาน -3, คุณจะได้รับ -3 V เหตุผลที่ทำให้ฟังดูไม่ได้เกิดขึ้นเพราะสิ่งเหล่านี้ไม่มีอยู่ในธรรมชาติ ฉันจำศาสตราจารย์ Gisser ในวิทยาลัยได้อธิบายการต่อต้านเชิงลบ เขาพูดจบด้วยการพูดว่า"ฉันมีขวดพวกนี้อยู่ในออฟฟิศคุณสามารถมาทีหลังและดูว่าคุณต้องการอะไร" แล้วมองไปรอบ ๆ เพื่อดูว่าใครหัวเราะ น่าแปลกใจที่มีบางคนนั่งอยู่ที่นั่นพร้อมกับจ้องมองที่ว่างเปล่าสงสัยว่าสิ่งที่ตลกมาก

เพื่อให้เข้าใจว่าทำไมสิ่งเหล่านี้จึงไม่มีอยู่จริงให้พิจารณาการส่งผ่านพลังงาน กำลังไฟฟ้าเข้าสู่โหลดคือแรงดันที่เพิ่มขึ้นคูณกับกระแสที่ไหลผ่าน โปรดทราบว่าด้วยความต้านทานเชิงลบแรงดันและกระแสมีสัญญาณตรงข้าม นั่นหมายความว่าเมื่อคุณใช้แรงดันไฟฟ้ากับความต้านทานเชิงลบพลังงานในมันจะเป็นลบซึ่งเป็นอีกวิธีหนึ่งในการบอกว่ามันกำลังผลิตกำลังไฟฟ้าไม่กระจายไป หากคุณใส่ -100 ross เข้ากับแบตเตอรี่ 2.2 V แล้ว 22 mA ที่จะไหลจะชาร์จแบตเตอรี่ไม่ใช่คายประจุ แหล่งพลังงานความต้านทานเชิงลบ

วงจรฉลาดสามารถเลียนแบบตัวต้านทานเชิงลบ จำกัด เฉพาะแรงดันไฟฟ้าและช่วงปัจจุบัน แม้ว่าวงจรนั้นจะขับเคลื่อนเสมอและสิ่งที่เชื่อมต่อกับมันจะได้รับพลังงานบางส่วน

มีอุปกรณ์แบบพาสซีฟที่ถูกกล่าวถึงว่ามีความต้านทานในเชิงลบ แต่สิ่งที่เกิดขึ้นจริงคือความชันของโวลต์ซึ่งเป็นฟังก์ชั่นของแอมป์โค้งนั้นเป็นค่าลบในบางภูมิภาค ขนาดที่แท้จริงยังคงเป็นบวกซึ่งเป็นอีกวิธีหนึ่งที่บอกว่าโวลต์เป็นฟังก์ชันของแอมป์โค้งยังคงอยู่ในจตุภาคที่หนึ่งและสาม (ซึ่งอุปกรณ์ดูดซับพลังงานแทนการจัดหามัน) ไดโอดบางประเภทและฐานของทรานซิสเตอร์ unijunction นั้นแสดงความชันเชิงลบต่อการตอบสนอง V / A บางส่วน สิ่งเหล่านี้บางครั้งเรียกว่าอุปกรณ์ต้านทานเชิงลบแม้ว่าจะหมายถึงความลาดเอียงของพวกเขาในช่วงที่ จำกัด เท่านั้น


2
อุปกรณ์แบบพาสซีฟอาจทำงานชั่วขณะในหน่วยรองและหน่วยที่สี่ (กำลังขับ) ในช่วงเวลาที่ทำงานในหน่วยพื้นที่หนึ่งและสามพื้นที่เก็บพลังงานบางส่วนที่ดูดซับไว้ พฤติกรรมดังกล่าวเป็นสิ่งที่พบได้บ่อยกับตัวเหนี่ยวนำและความจุมากกว่าสิ่งที่คุณสมบัติการถ่ายโอนพลังงาน / แรงดันไฟฟ้ามีพฤติกรรมเหมือนความต้านทานเชิงลบ แต่ไม่จำเป็นต้องอนุรักษ์พลังงานไฟฟ้าในระยะสั้น - เฉพาะในระยะยาว
supercat

"... สิ่งที่เกิดขึ้นจริง ๆ คือเขาลาดชันของโวลต์เมื่อฟังก์ชั่นของแอมป์โค้งเป็นค่าลบในบางภูมิภาค" แต่นั่นคือสิ่งที่ต้านทาน: ความชันของ V มากกว่าฉันใช่ไหม?
Maxpm

@ Max: ไม่ดูกฎของ Ohm ไม่มีอนุพันธ์ในนั้น
Olin Lathrop
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.