¿Qué es la resistencia negativa?

He escuchado a algunas personas hablar un poco sobre la resistencia negativa, pero nunca lo he entendido realmente. ¿Qué es la resistencia negativa?

Resistencias negativas es un comportamiento en el que la corriente y el voltaje son inversamente proporcionales entre sí. Un circuito normal con una resistencia que sigue la ley de ohmios tiene una caída de corriente, cuando el voltaje disminuye. En caso de resistencia negativa, la corriente aumenta con una caída de voltaje.

Prácticamente, no hay nada como una resistencia negativa. Su comportamiento justo en el gráfico VI, donde hay una pendiente negativa, y operar en esa región le daría un comportamiento de resistencia negativa.

En este gráfico a continuación, puede ver la región donde el elemento muestra un comportamiento de resistencia negativo.

Creo que los diodos de túnel y otros tipos de diodos exhiben este comportamiento.

Para comprender la resistencia negativa, comience con lo que realmente es una resistencia. Para cualquier resistencia normal (positiva), es una medida de cuánto voltaje se acumula a través de la resistencia en función de una corriente conocida. Esto es exactamente lo que describe la ley de Ohm:

  R = V / I

O poner en unidades comunes:

  Ω = V / A

En otras palabras, un Ohm es un Voltio por Amp. Si pasa 1 amperio a través de una resistencia y eso hace que haya 3 voltios a través de la resistencia, entonces tiene una resistencia de 3 Ω.

Una resistencia negativa no es diferente, solo que el signo de la resistencia es negativo. Si pones 1 Amp a través de una resistencia de -3 Ω, obtienes -3 V. La razón por la que esto puede parecer poco intuitivo es porque estas cosas no existen sentadas en la naturaleza. Recuerdo al profesor Gisser en la universidad explicando la resistencia negativa. Terminó diciendo: "Tengo un frasco de ellos en mi oficina. Puedes venir más tarde y ver algunos si quieres". , luego miró a su alrededor para ver quién se reía. Sorprendentemente, hubo algunos que se sentaron allí con miradas en blanco preguntándose qué era tan divertido.

Para entender por qué estas cosas no existen naturalmente, considere la transferencia de energía. La potencia en una carga es el voltaje a través de ella multiplicado por la corriente a través de ella. Tenga en cuenta que con una resistencia negativa, el voltaje y la corriente tienen signos opuestos. Eso significa que cuando aplicas un voltaje a una resistencia negativa, el poder en él es negativo, que es otra forma de decir que está produciendo energía, no disipando. Si coloca -100 Ω en una batería de 2.2 V, entonces los 22 mA que fluirán cargarán la batería, no la descargarán. Una resistencia negativa genera energía.

Un circuito inteligente puede emular resistencias negativas, limitadas a un voltaje específico y rango de corriente. Sin embargo, ese circuito siempre está alimentado, y lo que está conectado a él recibirá parte de ese poder.

Hay dispositivos pasivos que se dice que muestran resistencia negativa, pero lo que realmente está sucediendo es que la pendiente de los voltios en función de la curva de amperios es negativa en alguna región. La magnitud real sigue siendo positiva, que es otra forma de decir que los voltios en función de la curva de amperios permanecen en el primer y tercer cuadrantes (donde el dispositivo absorbe energía en lugar de obtenerla). Ciertos tipos de diodos y la base de un transistor unijunction exhiben pendiente negativa sobre alguna parte de su respuesta V / A. A veces se les llama dispositivos de resistencia negativa, aunque eso solo se refiere a su pendiente en un rango limitado.