我听一些人谈论过一些负面阻力,但我从来没有真正理解过。什么是负电阻?
什么是负电阻
负电阻是电流和电压彼此成反比的行为。当电压降低时,具有遵循欧姆定律的电阻器的正常电路会出现电流下降。在负电阻的情况下,电流随着电压下降而增加。
实际上,没有什么可以作为负电阻。它只是在 VI 图上的行为,那里有一个负斜率,并且在该区域中操作会给您带来负电阻的行为。
在下图中,您可以看到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类型的二极管表现出这种行为。
要了解负阻力,请从实际的阻力开始。对于任何正常(正)电阻,它是作为已知电流函数的电阻器两端建立多少电压的量度。这正是欧姆定律所描述的:
R = V / 我
或放入常用单位:
Ω = V / A
换句话说,欧姆是每安培一伏特。如果您通过一个电阻器通过 1 Amp 并导致电阻器上有 3 伏特,那么您有一个 3 Ω 电阻器。
负电阻没有什么不同,只是电阻的符号是负的。如果通过 -3 Ω 电阻放置 1 安培,则得到 -3 V。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。我记得大学里的吉瑟教授解释了消极抵抗。他最后说:“我办公室里有一罐。如果你愿意,你可以稍后过来看看。” ,然后环顾四周,看看谁笑了。出乎意料的是,有几个人坐在那里面无表情地想知道有什么好笑的。
要了解为什么这些东西不自然存在,请考虑电力传输。进入负载的功率是通过它的电压乘以通过它的电流。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,进入它的功率是负的,这是另一种说法它正在产生功率,而不是耗散它。如果将 -100 Ω 置于 2.2 V 电池上,则流过的 22 mA 将为电池充电,而不是放电。负电阻提供电源。
聪明的电路可以模拟负电阻,限制在特定的电压和电流范围内。但是,该电路始终处于供电状态,与之相连的部分将获得部分电力。
据说有些无源器件表现出负电阻,但实际情况是,作为安培曲线函数的伏特斜率在某些区域是负的。实际幅度仍然是正数,这是另一种说法,伏特作为安培曲线的函数仍然在第一和第三象限(设备吸收功率而不是提供功率)。某些类型的二极管和单结晶体管的基极在其 V/A 响应的某些部分呈现负斜率。这些有时被称为负电阻器件,尽管这仅指它们在有限范围内的斜率。