有许多机制导致局部增加电压导致局部减小电流的区域。例如，江崎（隧道）二极管。

一个常见的例子是具有稳定负载的开关电源。假设效率或多或少是恒定的，增加输入电压会导致消耗更少的电流。虽然它总是在消耗能量。

如果组件内没有某种能源，就不可能表现出负电阻（而不是负微分电阻）的独立组件，否则它将违反能量守恒（\$P = E^2/R\$）和负 P 表示它正在充当电源。

如果您想发挥负电阻效应，一种方法（假设您不介意一端接地）是使用负阻抗转换器：

^{模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图}

上述电路就像一个-10K 电阻，一端接地（在其线性范围内），工作电压低至约零伏。它产生的任何功率都来自运算放大器电源。

在这种情况下，我们必须区分（1）纯微分（动态）否定。电阻（如其他答案的示例所示）和（b）静态负电阻。

对于差分否定。电阻 (rdiff) 当前变化是负的，对于静态负。电阻电流本身有一个负号。

我的以下答案仅涉及静态负电阻：

这样的元件不会“消耗”电流 - 由电压源驱动，而是 - 反过来 - 它以相反的方向将电流（与电压相关）驱动到电压源中。

因此。它是一个压控电流源。对于这样的电路，只有有源实现是可能的（使用晶体管或 - 在大多数情况下 - 运算放大器）。最流行的电路是NIC（负阻抗转换器）。

但这在物理上怎么可能呢？

某些组件，如 Esaki 二极管和辉光管，其 IV 曲线完全位于 I 和 III 象限，但在有限范围内具有负斜率区域。在该区域内，器件的小信号模型将具有负电阻。

（图片来源）

在 Esaki 二极管中，这种行为是由在低偏压下可能但在较高偏压下不存在的隧穿电流引起的。

也可以制作一个在有限范围内具有负输入电阻的运算放大器电路。在那里，IV 曲线甚至可以通过 II 和 IV 象限，因为可以从运算放大器的电源端子提供电源。

我在某处读到，具有负电阻的组件的一个示例是电压源。

查看具有固定负载的稳压开关电源的输入侧，它通常会显示为负电阻。

这是因为它是一个恒定的功率负载。如果输入电压下降，稳压器电路将增加汲取的电流，以继续为负载提供所需的输出电压。

负阻力虽然被蒙上了一层神秘的面纱，但实际上它是一个相当简单的概念。通过分析电阻两端的电压降可以很容易地解释这一点。

正电阻从输入电压中减去其电压降，从而降低电流，而（S 形）负电阻将其电压降添加到输入电压，从而增加电流。因此，正电阻阻碍，而负电阻有助于电流。

主要问题是，“负电阻如何增加电压？” 有两种技术可以做到这一点，导致两种负阻力 -微分和绝对。

负差分电阻本质上是一个正电阻，它从输入电压中减去其压降 V = IR。但与具有恒定电阻的正电阻相比，它是一种动态电阻，当电流略微增加时，其电阻会显着降低。结果，反而增加，电压降（增加的I和更剧烈地减少的R的乘积）减小......这相当于增加了电压。这就是诀窍——减少损失实际上是一种利润。

另见：揭开负微分电阻现象的神秘面纱

绝对负电阻以更自然的方式完成 - 通过动态电压源（电子电路）。它与电流成比例地改变其电压（如正电阻），但将其添加到输入电压（而不是减去）。为了加法的目的，这个电压具有相反的极性；因此该电路的名称 - “电压反转负阻抗转换器”（VNIC）。

另请参阅：研究具有电压反转的负阻抗转换器的线性模式

所以，“负电阻的物理意义”就是“动态电阻”或“动态源”。但这一切的意义何在？负电阻可以用来做什么？

负电阻可以补偿等效的正电阻。例如，如果我们将一个 S 形负电阻串联到一个电阻相同的正电阻上，则等效电阻为零。形象地说，负电阻“破坏”了正电阻，两个电阻的组合就像一根电线。在数学上，它只是 R - R = 0……但我们人类需要一个更“物理”的解释……它就是：

• 差分负电阻。如果输入源试图增加电流，正电阻上的电压降会增加，它应该会影响电流。但是负电阻会大力降低其电阻，以将其自身的电压降降低相同的值。整个网络的总电压（R和-R串联）不变；它的行为类似于具有零差分电阻的齐纳二极管。因此，差分负电阻器补偿了正电阻器两端的电压降的变化......而不是压降。
• 绝对负阻。它通过插入相同的电压来补偿正电阻上的绝对电压降（不仅仅是变化）。为此，它使用了一个极性相反的附加电压源。整个网络的总电压不仅恒定而且为零。网络实际上就像一根“电线”，不会阻碍电流。这种布置的流行示例是跨阻放大器和反相放大器，其中运算放大器的输出充当绝对负“电阻器”。它通过用相等的电压补偿其上的电压降来破坏反馈电阻。

普通电压源不是负“电阻器”，因为它的电压不与电流成比例变化……它不是动态源……它是恒压源。因此，如果我们将它与一个电阻串联连接，它只会补偿电阻上等于其电压的部分电压降。

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