Отрицательное сопротивление резистора. Отрицательное сопротивление: особенности, примеры и применение в электронике

Что такое отрицательное сопротивление. Как оно проявляется в электронных схемах. Где используется отрицательное сопротивление в технике и электронике. Какие устройства обладают отрицательным сопротивлением.

Что такое отрицательное сопротивление и как оно возникает

Отрицательное сопротивление — это явление в электрических цепях, при котором увеличение напряжения приводит к уменьшению тока, или наоборот. Это противоречит классическому закону Ома, согласно которому ток прямо пропорционален напряжению.

Отрицательное сопротивление может возникать в следующих случаях:

• В активных электронных схемах с положительной обратной связью
• В некоторых полупроводниковых приборах (туннельные диоды, лавинные диоды)
• В газоразрядных приборах (неоновые лампы)
• В электрической дуге

Важно понимать, что отрицательное сопротивление не означает, что ток течет в обратном направлении. Оно лишь характеризует особую зависимость между током и напряжением на определенном участке вольт-амперной характеристики.

Примеры устройств с отрицательным сопротивлением

Рассмотрим некоторые распространенные устройства, обладающие отрицательным сопротивлением:

Туннельный диод

Туннельный диод имеет участок вольт-амперной характеристики с отрицательным дифференциальным сопротивлением. При увеличении напряжения в определенном диапазоне ток через диод уменьшается. Это свойство используется для создания генераторов и усилителей СВЧ-диапазона.

Тиристор

В момент включения тиристора его сопротивление резко падает, что эквивалентно появлению отрицательного сопротивления. Это позволяет использовать тиристоры в мощных переключающих устройствах.

Газоразрядная лампа

После зажигания разряда в газоразрядной лампе (например, неоновой) увеличение тока сопровождается уменьшением напряжения на лампе. Это соответствует отрицательному дифференциальному сопротивлению.

Применение отрицательного сопротивления в электронике

Явление отрицательного сопротивления нашло широкое применение в различных областях электроники:

• Генераторы электрических колебаний
• Усилители СВЧ-диапазона
• Триггерные схемы и мультивибраторы
• Компенсация потерь в линиях связи
• Стабилизаторы напряжения

Например, в генераторах отрицательное сопротивление компенсирует потери энергии в колебательном контуре, обеспечивая незатухающие колебания. В усилителях оно позволяет получить усиление сигнала без дополнительных источников питания.

Как создать отрицательное сопротивление в электронной схеме

Существует несколько способов получить эффект отрицательного сопротивления в электронных схемах:

Использование операционного усилителя

С помощью операционного усилителя и резисторов можно создать схему, называемую преобразователем отрицательного сопротивления. Она имитирует поведение отрицательного резистора в определенном диапазоне напряжений.

Применение положительной обратной связи

Введение положительной обратной связи в усилитель может привести к появлению участка с отрицательным сопротивлением на его характеристике.

Использование специальных полупроводниковых приборов

Некоторые полупроводниковые приборы, такие как туннельные диоды или лямбда-диоды, имеют встроенный эффект отрицательного сопротивления.

Особенности расчета цепей с отрицательным сопротивлением

При расчете электрических цепей, содержащих элементы с отрицательным сопротивлением, следует учитывать ряд особенностей:

• Необходимость учета нелинейности вольт-амперной характеристики
• Возможность возникновения неустойчивости и самовозбуждения
• Ограниченный диапазон напряжений и токов, в котором проявляется отрицательное сопротивление
• Зависимость параметров от температуры и других внешних факторов

Для точного анализа таких цепей часто требуется применение специальных методов расчета, включая компьютерное моделирование.

Преимущества и недостатки использования отрицательного сопротивления

Применение элементов с отрицательным сопротивлением имеет свои плюсы и минусы:

Преимущества:

• Возможность создания простых генераторов и усилителей
• Компенсация потерь в электрических цепях
• Реализация быстродействующих переключателей

Недостатки:

• Потенциальная нестабильность работы схемы
• Чувствительность к изменениям температуры и напряжения питания
• Сложность точного расчета и моделирования

Заключение

Отрицательное сопротивление — это интересное и полезное явление в электронике. Несмотря на кажущуюся парадоксальность, оно нашло широкое применение в различных устройствах. Понимание принципов работы и особенностей использования элементов с отрицательным сопротивлением позволяет создавать эффективные и инновационные электронные схемы.

Что такое резистор? — Применение, принцип работы и особенности | Electro Boom

Вопрос: Что такое резистор?

Ответ: Ну как что!? Деталька такая – сопротивление.

Выходит, резистор и сопротивление – это одно и то же? Или все же не одно и то же? Для этого очень коротко, буквально в двух словах коснуться истории вопроса и договориться о смысле терминов, которые будут встречаться дальше.

Начнем с того, что английскому (а точнее — интернациональному) слову резистор в русском языке при дословном переводе действительно соответствует русское слово «сопротивление». Однако смысловое значение и область использования этих двух слов не просто различны: это два совершенно разные физические понятия. Достаточно сказать, что резистор может быть только положительной величины, тогда как сопротивление – и положительным, и нулевым и даже отрицательным. Сопротивление резистора всегда активное, тогда как у других деталей и радиоэлементов сопротивление может быть и реактивным. Так чем же различаются эти два понятия?

Сопротивление – это одна из основных величин классической электротехники наряду с другими понятиями – напряжением, током, мощностью, электрической емкостью, индуктивностью. Сопротивление, строго говоря, величина абстрактная в том смысле, что определяя по формуле закона Ома его значение, вы вовсе не обязательно имеете в виду какую – либо деталь. Речь может идти просто о величине электрического сопротивления, а чего именно – в большинстве случаев вообще не имеет значения. В тоже время в ряде случаев сопротивление – понятие вполне осязаемое: его можно не только вычислить по формуле, но и точно измерить прибором (т.е. определить его значение в установленных условных единицах).

Что же касается резисторов, то здесь дело обстоит как раз наоборот.

Резистор – это конкретная, осязаемая деталь, которая всегда, во всех без исключения случаях обладает некоторым сопротивлением – обязательно активным и положительным.

Резистор помимо сопротивления может характеризоваться рядом других физических характеристик: предельным значением рассеиваемой мощности, допустимым приложенным напряжением и т.п., тогда как физическое понятие сопротивление характеризуется только его значением в омах (или других производных единицах).

Сопротивление как физическая величина

Итак, сопротивление – это физическая величина, характеризующая некоторые электрические свойства материи. А точнее – способность препятствовать свободному, без потерь, распространению электрической энергии. В реальном материальном мире понятие электрического сопротивления присутствует всегда – по крайней мере, до тех пор, пока имеет место самопроизвольное движение электронов (броуново движение).

Если допустим на минуту, что значение сопротивления может быть равно нулю, то тогда становится бессмысленной формула основного закона электротехники – закона Ома.

Между тем в практической, электро. – и особенно радиотехники вполне корректным считаются понятия «нулевое сопротивление» и даже «отрицательное сопротивление». И это лишний раз подтверждает нашу мысль, что, прежде всего надо четко ориентироваться в существующей терминологии. Начнем с того, что физики различают сопротивления активные и реактивные. С активностью сопротивления все очень просто: это такие сопротивления, на которых при протекании любого тока (переменного или постоянного) часть электрической энергии обязательно необратимо преобразуется в тепловую. Иногда это полезно (например, в нагревательных приборах), чаще бесполезно и даже вредно (например, нагрев деталей внутри телевизора), но во всех случаях – неизбежно. У реактивных сопротивлений протекающий ток не приводит к бесполезной потери энергии (по крайней мере, теоретически, если отбросить крайне незначительные потери, вызванные побочными причинами). Иными словами, они не нагреваются протекающим током.

Но у реактивных сопротивлений есть два существенных отличия от активных сопротивлений. Во-первых, реактивность может проявляться только на переменном токе, и при этом значении реактивного сопротивления напрямую зависит от частоты переменного тока. А во-вторых, сам термин «реактивное сопротивление» весьма условен и означает лишь, что в данной электрической цепи при данной частоте конденсатор или катушка индуктивности ведут себя не только как емкость или индуктивность, но и обладают некоторым последовательно включенным сопротивлением. Значение этого сопротивления эквивалентно значению такого же активного сопротивления, с той весьма существенной разницей, что на этом реактивном сопротивлении нет потери электрической энергии в виде тепла.

Например, вполне допустимо электролампу с рабочим напряжением 127В включить в сеть с напряжением 220В последовательно через конденсатор определенной емкости. В этом случае реактивное сопротивление той же величины, но при этом на конденсаторе не будет бесполезно теряться в виде тепла значительная часть энергии.

Категории: 

резисторы

сопротивление

Ом

кОм

напряжение

Библиотека: 

Радиодетали и электронные компоненты полезные статьи Electro Boom Украина

Отрицательное сопротивление трансформатора

По характеру решаемых задач расчеты электрических сетей делятся на две части:. Расчеты режимов сетей. Это расчеты напряжений в узловых точках, токов и мощностей в линиях и трансформаторах в определенные промежутки времени. Расчеты выбора параметров. Это расчеты выбора напряжений, параметров линий, трансформаторов, компенсирующих и других устройств.

Поиск данных по Вашему запросу:

Отрицательное сопротивление трансформатора

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• ЛЕКЦИЯ 6. ТРЁХОБМОТОЧНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ
• Расчет сопротивлений трехобмоточного трансформатора с учетом РПН
• Вы точно человек?
• Активное и реактивное сопротивление. Треугольник сопротивлений
• Внутреннее сопротивление
• Параметры трансформаторов
• Территория электротехнической информации WEBSOR
• Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособия
• внутреннее сопротивление генератора

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току

ЛЕКЦИЯ 6. ТРЁХОБМОТОЧНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

Авторы: Булычев , Ванин. Булычев и В,К. Ванин 71 Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М,И,Калинина 54 57 1. Преобразователь по п. Изобретение относится к электро- измерительной технике и предназначено для использования, например, в релейной защите и автоматике энерго систем. Кроме 16 того, отсутствие в нем отрицательной обратной связи по постоянному току предопределяет возможность потери устойчивости и самовозбуждения.

Наиболее близким к изобретению20 является активный преобразователь ток — напряжение, содержащий последовательно включенные трансформатор тока и усилительный элемент, выпол 25 ненный в виде операционного усилителя с резистром в цепи отрицательной обратной.

В указанном устройстве иэ-за низкого входного сопротивления усилите 30 ля вторичная обмотка трансформатора тока оказывается фактически замкнутой накоротко и погрешности преобразования определяются главным образом собственным сопротивлением вторичной обмотки. У малогабаритных трансфор маторов тока обмотки выполняются проводом малого сечения и при боль» шом количестве витков имеют большое сопротивление, что обуславливает узкий рабочий частотный диапазон, 10 ограниченный допустимыми погрешностями преобразования на низких и высоких частотах.

Цель изобретения — расширение час. Инвертор нагрузочного импеданса состоит из операционного усилителя с комбинированной обратной связью, 55 причем отрицательная обратная связь выполнена включением первого резисто ра между выходом операционного усилителя и его инвертирующим входом,а положительная обратная связьвключением второго резистора междувыходом операционного усилителя иего неинвертирующим входом, соединенным с одной из клемм для подключения нагрузки, другая подключающаяклемма которой соединена с заземленным выводом вторичной обмотки трансформатора тока,На фиг.

Устройство содержит последовательно включенные трансформатор 1 фиг. Усилительный элемент с комбинированной 1 отрицательной и положительной обратной связью имеет отрицательное входное сопротивление,ВХР 5 6 ЭР фгде К — сопротивление резистора 55в цепи отрицательной об-ратной связи;К 6 — сопротивление резистора 6в цепи положительной обратной связиЕ р — импеданс нагрузки 3.

М — сопротивление потерьмагнитопровода. Первичный ток, протекающий попервичной обмотке трансформатора 1,трансформируется во вторичную обмотку 40На инвертирующем и неинвертирующемвходах операционного усилителя 4,имеющего коэффициент усиления,стремящийся к бесконечности, в линейном режиме напряжения равны. Ток вторичной обмотки трансформатора 1, поступающий на инвертирующий вход усилителя 4, вызывает появление выходного тока в резисторах 5 и 6.

Падение напряжения на импедансе нагрузки 3, вызван ное выходным током, выделяется в свою очередь и на инвертирующем входе операционного усилителя 4 вследствие того, что потенциалы обоих входов усилителя 4 равны. При этом направления входного тока и напряжения на инвертирующем входе усилителя 4 оказываются противоположными, то есть инвертор 2 ведет себя по отношению к источнику тока как отрицательное сопротивление,Как известно, погрешности преобразования трансформатора 1 тока в области как ниэких,так и высоких частот обусловлены главным образом параэитными параметрами вторичной обмотки, поэтому параметры схемы подбираются так, чтобы отрицательное сопротивление было равно или близко по значению собственному сопротивлению вторичной обмотки трансформатора 1 тока, Тогда при протекании тока во вторичной цепи падение напряжения на собственном сопротивлении вторичной обмотки, включающем в себя активное сопротивление и сопротивление цепи рассеяния обмотки, компенсируется противоположным по направлению падением напряжения на отрицательном сопротивлении.

Таким образом, ток во вторичной цепи трансформатора 1 не ограничивается ее собственным сопротивлением и потери в этой обмотке значительно снижаются. Выходное напряжение, пропорциональное первичному току, снимается с импе- данса нагрузки 3,Предлагаемый активный преобразователь ток — напряжение по сравнению с известными имеет при малых габаритных размерах и массе магнитопровода весьма широкий рабочий частотный диапазон. Метки: ток-напряжение , активный. Опубликовано: Авторы: Дмитренко , Пироженко , Дудин.

Метки: размыкания , отводов , переключения , трансформатора , нагрузки. Затем в соответствии с принятой последовательностью работы контактов параллельных контакторов 1 и 2 размыкаются контакты 3 и 5. Допустим, что в момент размыкания этих контактов направление тока совпадает с прямым направлением диода Тогда контакт 5 размыкается без тока.

Восстанавливающееся напряжение прикладывается к нему только после очередного прохождения тока через нуль, когда контакты уже разойдутся на некоторое расстояние. Авторы: Машьянов , Бродский , Магда , Санков. Метки: выходе , энергии , постоянного , нагрузки , энергию , питания , переменного , дуговой , входе. Если величина тока нагрУзки меньше заданной,то импульсы на вентильную группу 4проходят. Если же тбк нагрузки больше заданной величины, то импульсы навентильную группу не проходят.

Напряжение, пропорциональное току нагруз ки, с выхода датчика 10 тока поступа ет на второй вход блока 9 сравнения,обеспечивая таким образом с помощьюрегулятора тока 8 стабильность токанагрузки. Если напряжения источникапитания основного выпрямителя стало недостаточным для поддержания дуги, например обрыв дуги, то к нагрузке прикладывается суммарное напряжение вентильных комплектов 4 и 1 Э,достаточное дпя зажигания дуги.

Приэтом ток нагрузки ограничен балластным сопротивлением,14, 1 ак только по»оявляется ТОК дуги, Метки: экскаваторного , электропривода , ограничения , нагрузки , постоянного. На фиг. Устройство включает приводной двигатель 1, генератор 2, Метки: электропривода , ограничения , экскаваторного , нагрузки , постоянного.

В качестве регулятора тока может быть использован тиристорный преобразователь, магнитный или другой усилитель. Оптоэлектронный ключ может быть реализован на диодном, транзисторном, тиристорном оптронах или им подобных элементах в сочетании с усилителями или без них. Устройство работает следующим образом. В процессе нагрева электрических машин повышается сопротивление обмоток КО и ДП, вследствие чего увеличивается сигнал отрицательной обратной связи по току.

Терморезистор 5 размещен в электрической машине в тепловом контакте с обмоткой КО или ДП, поэтому в процессе нагрева Авторы: Ярославцев , Лукашенко , Попов. Метки: инвертора , мостового , датчик , нагрузки. При указанном включении диодов 20 — 23 и источник питания и источник 15 опорного напряжения имеют положительную полярность.

Датчик тока нагрузки мостового инвертора работает следующим образом,Регулирование тока в нагрузке 3 осуществляется согласно симметричному закону коммутации ключей , в соответствии с которым Материалами базы являются авторские свидетельства и патенты на изобретения, опубликованные во времена С оюза С оветских С оциалистических Р еспублик.

Здесь вы найдёте описания, модели и чертежи различных устройств, механизмов, приспособлений. А также множество способов и методов получения, изготовления и производства изделий, препаратов, материалов и многого другого.

Это музей, своего рода википедия советских патентов, созданный для памяти и жителей бывшего СССР. База патентов СССР. Номер патента: Авторы: Булычев , Ванин.

Скачать ZIP архив. Выходное напряжение, пропорциональное первичному току, снимается с импе- данса нагрузки 3,Предлагаемый активный преобразователь ток — напряжение по сравнению с известными имеет при малых габаритных размерах и массе магнитопровода весьма широкий рабочий частотный диапазон Смотреть.

Устройство для переключения отводов трансформатора без размыкания тока нагрузки. Номер патента: Опубликовано: Преобразователь энергии переменного тока на входе в энергию постоянного тока на выходе для питания дуговой нагрузки.

Устройство для ограничения тока нагрузки экскаваторного электропривода постоянного тока. Датчик тока нагрузки мостового инвертора. О сайте Материалами базы являются авторские свидетельства и патенты на изобретения, опубликованные во времена С оюза С оветских С оциалистических Р еспублик.

Архивы Все. Изображения и тексты патентов получены из файлов базы. Ресурс является информационным, к патентным ведомствам отношения не имеет.

Расчет сопротивлений трехобмоточного трансформатора с учетом РПН

Внутреннее сопротивление генератора импульсного трансформатора — Внутреннее сопротивление генератора импульсного трансформатора Внутреннее сопротивление генератора D. Internal generator resistance F. Метод эквивалентного генератора — метод преобразования электрических цепей, в котором схемы, состоящие из нескольких ветвей с источниками ЭДС, приводятся к одной ветви с эквивалентным значением. ГОСТ Трансформаторы малой мощности.

Для резервных трансформаторов СН задается ток к.з. на шинах ОРУ в точке в формулы (), (′) зачастую сопротивление хв получается отрицательным. Сопротивление трансформатора собственных нужд 6/0,4 кВ.

Вы точно человек?

Иногда возникает необходимость использования отрицательного сопротивления или источника напряжения с отрицательным внутренним сопротивлением. По определению сопротивление где направления тока и напряжения совпадают. Если же в двухполюснике направления протекающего тока и приложенного напряжения не совпадают, отношение будет отрицательным. Говорят, что такой двухполюсник обладает отрицательным сопротивлением. Отрицательные Рис. Эквивалентная схема преобразователя INIC с управляемыми источниками тока. Схема преобразователя INIC на операционном усилителе. Существует два типа преобразователей: для изменения знака напряжения при неизменном направлении тока UNIC и для изменения знака тока при неизменном знаке напряжения INIC.

Активное и реактивное сопротивление. Треугольник сопротивлений

Особенности автотрансформаторов АТ по сравнению с другими трансформаторами. Схемы однофазного автотрансформатора и трёхфазной группы автотрансформаторов. Сети 35 кВ могут питать нагрузки в радиусе до км. В соответствии с этой схемой замещения для трёхобмоточного трансформатора в отличие от двухобмоточного нужно определить сопротивление каждой обмотки в отдельности по данным опытов короткого замыкания.

Типовая мощность — это та часть мощности автотрансформатора, которая передается электромагнитным путем. Размеры, масса, расход активных материалов определяются главным образом электромагнитной мощностью, поэтому по сравнению с трансформаторами той же мощности у автотрансформаторов меньшие размеры, меньший расход металла, ниже стоимость, меньшие потери мощности.

Внутреннее сопротивление

В данной статье речь пойдет о расчете сопротивлений для трехобмоточного трансформатора с учетом регулирования напряжения на высокой стороне ВН РПН. Данный вопрос очень актуален, в связи с частыми расчетами токов к. Поэтому я и решил написать данную статью, чтобы у многих инженеров при расчете ТКЗ не возникало больше вопросов. Цель РПН — это поддерживать на шинах низшего напряжения трансформатора, номинальное напряжение при эксплуатационных изменениях напряжения на стороне высшего напряжения. Для лучшего понимания, как нужно рассчитывать сопротивления трехобмоточного трансформатора, которые потом используются в расчете ТКЗ, рассмотрим на примере.

Параметры трансформаторов

Диаметр корпуса 25, 32, 40, 60 мм. Размер 34х34 мм. Для защиты источников света. Диаметр корпуса 14, 20, 22, 25, 32 мм. Со встроенной термозащитой. Fujitsu Semiconductor. Shelcon Electronic Technology. Компания Thinking выпускает широчайшую линейку варисторов.

Это сопротивление образовано путем изменения электрической имеют только активное (омическое) сопротивление, а обмотки трансформатора и и может иметь отрицательное и положительное значение, в зависимости от.

Территория электротехнической информации WEBSOR

Отрицательное сопротивление трансформатора

Мелкосерийное литье изделий из пластика на термопластавтоматах Узнать цену! Широкое применение в энергетике нашли трехобмоточные трансформаторы рис. Такие трансформаторы используются на электрических станциях и подстанциях для питания распределительных сетей с различными номинальными напряжениями и позволяют достичь экономии в капитальных затратах за счет установки.

Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособия

Учтите, что в Т-образной схеме замещения у Вас вторичные обмотки приведены к первичной через коэффициент трансформации. Соответственно, если Вы перевернете транс, то нужно уже пересчитать наоборот к новой первичной стороне. Почему Вы вдруг решили, что схема замещения должна состоять только из катушек с положительной индуктивностью? Естественно, обыкновенная катушка индуктивности, как её ни мотай, хоть встречно, хоть параллельно : будет иметь положительную индуктивность, ну, в крайнем случае, нулевую. Утром не было времени написать. А сейчас уже все объяснили.

Эквивалентные схемы четырехполюсников. Четырехполюсники эквивалентны, если при замене одного четырехполюсника другим режимы источника питания и приемника не изменяются.

внутреннее сопротивление генератора

Понятие отрицательного сопротивления. Схемы с отрицательным сопротивлением. Оглавление :: Поиск Техника безопасности :: Помощь. Когда изучаешь закон Ома, встает вопрос, почему бы не существовать средам, ток через которые бы уменьшался по мере увеличения напряжения на них. Сначала такое явление, как отрицательное сопротивление, казалось математической абстракцией. Но потом появились электронные детали и интегральные схемы, обладающие отрицательным омическим сопротивлением. Отрицательное сопротивление интересно тем, что включая такой элемент в электрическую цепь, мы получаем усилитель.

Множитель в уравнении 3. Его называют комплексным сопротивлением: Как и всякий комплекс, Z можно записать в показательной форме. Модуль комплексного сопротивления принято обозначать через z.

резисторов — Возможно ли отрицательное сопротивление?

спросил 3 года, 2 месяца назад

Изменено 1 год, 9 месяцев назад

Просмотрено 4к раз

\$\начало группы\$

Я читал книгу Hayt Kemmerly Engineering Circuit Analysis, (пробовал другие, но эта мне наиболее понятна), и наткнулся на эту схему. Первые два я понимаю, но не понимаю, как в 3-й схеме (в) через резистор \$R_3\$ идет отрицательное напряжение, а ток через него от \$+\$ до \$- \$ положительно \$7A\$. Я не понимаю, как резисторы могут подавать напряжение. Я предполагаю, что это всего лишь математическая модель, а не реальная.

Редактировать: Ответы в этой книге перемешаны. Редактировать 2: Похоже, что эта книга не является общественным достоянием, как я изначально думал. Однако я не удаляю это изображение, потому что оно подпадает под добросовестное использование.

• резисторы
• отрицательное сопротивление

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

В пассивном устройстве отрицательное абсолютное сопротивление не может существовать. Тем не менее, минус дифференциальное сопротивление , где увеличение напряжения приводит к уменьшению тока или наоборот, наблюдается в ряде достаточно распространенных систем, таких как неоновые вывески и люминесцентное освещение, а также некоторых более эзотерических типа туннельных диодов. Ниже приведен рисунок, показывающий кривую ВАХ для обычного электрического разряда; обратите внимание на область между точками D и G, где напряжение уменьшается по мере увеличения тока. Это область, в которой обычно работают как флуоресцентное освещение, так и неоновые вывески.

( источник изображения )

Отрицательное абсолютное сопротивление может существовать в ограниченных диапазонах при использовании активных элементов. Существует схема операционного усилителя, обычно называемая преобразователем отрицательного импеданса, которая имитирует отрицательное сопротивление, емкость или индуктивность с помощью операционного усилителя и обратной связи: эквивалентно, при условии, что операционный усилитель не насыщается.

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Приношу извинения всем, исходное решение было неправильным, я поменял направление токов через R2 и R3.

Решение теперь отредактировано.

---

Если мы измерим все напряжения относительно общего соединения резистора 2 Ом, R2, источника тока 8 А и резистора 3 Ом, то:

1. Суммируя токи в узле вверху справа, получим 37 В источник напряжения, подающий ток 7А. (15-8)
2. На — конце источника 37 В через резистор 2 Ом протекает ток 6 А, поэтому ток через R2 составляет 1 А, что составляет 7 А.
3. Верхний конец резистора 2 Ом находится на уровне -12 В (2 Ом X 6 А). и, следовательно, R2 = 12 Ом (12В/1А).
4. Верхний правый узел находится на уровне 45 В, так как через резистор 3 Ом протекает ток 15 А.
5. Другой конец R3 (+ конец источника напряжения) находится на 37-12 = +25 В (напряжение на R2 и резисторе 2 Ом {-12 В} + источник 37 В)
6. Напряжение на R3, Vs = 20В (45-25).
7. -7A протекает через R3 и, следовательно, R3 = -20/7 Ом, или приблизительно -2,86 Ом.

Чем больше я на это смотрю, тем больше мне кажется, что «-» перед 4 и 20 в ответах — это просто тире (дефис), а не знак минус.

\$\конечная группа\$

6

\$\начало группы\$

Чтобы получить значения тока и напряжения, которые были показаны в книге.
Вам действительно нужно отрицательное сопротивление в цепи. R3 должен иметь отрицательное сопротивление \$R_3 = — \frac{20V}{7A} = -2,857\Omega\$

Потому что для положительного сопротивления мы получаем следующий результат:

Как видите, результат даже близко не к книжному решению.

Но если вместо этого использовать «реальное» отрицательное сопротивление (преобразователь отрицательного сопротивления).

Результат моделирования будет соответствовать книжному решению:

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Это не ответит на вопрос, но покажет, как вы обнаружите, что R3 должен иметь отрицательное сопротивление.

Вот принципиальная схема с парой пояснений:

Во-первых, из закона Ома мы знаем, что напряжение на резисторе 2 Ом составляет 12 В, а напряжение на резисторе 3 Ом равно 45 В.

Если пройти КВЛ по петле, указанной оранжевой стрелкой, то получится

$$ -45\ В + (-12\ В) + 37\ В — v_x = 0$$

Это дает \$v_x = -20\ В\$.

Определив \$I_x\$ как ток через R3 (текущий слева направо в соответствии с соглашением о пассивном знаке) и используя KCL в узле «A», вы получите

$$ I_x + 8\ A — 15\ A = 0$$

Отсюда \$I_x =7\ A\$.

Теперь у вас есть

$$R_3 = \frac{v_x}{I_x} = \frac{-20\ V}{7\ A} = -2,86\ {\rm \Omega}$$

Это не так имеет значение, если вы измените направление \$v_x\$. Если вы сделаете это (а также измените направление \$I_x\$, чтобы сохранить соглашение о пассивном токе), вы просто получите \$v_x=+20\V\$ и \$I_x=-7\A\$.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Омическое отрицательное сопротивление не существует. Однако отрицательное сопротивление есть. Зенеровские диоды при напряжениях пробоя имеют отрицательное сопротивление, поскольку они создают ток путем квантового туннелирования.

\$\конечная группа\$

4

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

. Напряжение

Ом. Каков физический смысл отрицательного сопротивления?

Этот вопрос привлек большое внимание в 2019 году и позже. Вот еще немного.

Чистое отрицательное сопротивление R=U/I, где U и I равны 0 Гц постоянного тока, но имеют разные знаки, могут быть смоделированы с помощью схемы операционного усилителя, как уже было показано другими.

Динамическое отрицательное сопротивление, при котором U и I изменяются только в разных направлениях в некоторой зоне рабочего напряжения и тока, но все еще имеют один и тот же знак, может быть найдено во многих цепях, а также в компонентах и ​​явлениях разряда.

Существует два типа динамического отрицательного сопротивления. Представьте сначала схему, которая потребляет (как обычные резисторы) больший ток по мере увеличения приложенного напряжения. Но в схеме есть некоторая чувствительная к напряжению подсхема, которая начинает снижать потребляемый ток, если напряжение превышает определенный порог. Снижение тока рассчитано на более быстрое увеличение, чем рост тока в главной цепи по мере роста напряжения. Пример:

Пусть V1 будет регулируемым источником напряжения, а не статическим только 1 вольт. R1 — ненужная деталь, это может быть и провод. Я вставил его, чтобы упростить график тока, взятого из V1, в моделировании это ток R5. R5=1Ом существенно на работу не влияет.

График зависимости тока от приложенного напряжения выглядит следующим образом:

V1 растет вверх от нуля. При напряжении около 600 мВ транзистор Q3 начинает получать такой большой ток базы через R2, что увеличивается ток коллектора через Q3. Но примерно при V1=6V транзистор Q1 тоже начинает получать заметный ток базы. То, что проходит через R2, частично погружается в GND. Снижение базового тока Q3 резко возрастает с ростом V1. Суммарный потребляемый ток уменьшается с 12 мА до 0,2 мА при увеличении V1 с 6 до 8,8В. Среднее динамическое отрицательное сопротивление около -240 Ом в диапазоне напряжений 6. ..8,8 вольт. R5 в серии был всего 1 Ом, так что его влияние незначительно.

Этот тип отрицательного сопротивления называется «стабильным по напряжению» или также N-типом, потому что кривая зависимости I от U немного напоминает букву N. Это стабильное по напряжению, потому что определенное приложенное напряжение вызывает определенный предсказуемый ток. Но если бы мы знали ток, напряжение могло бы быть любым из трех возможных значений в зависимости от того, как подается ток.

Кстати. R6 в принципе не нужен, но очень пригодится, если попробовать эту схему. Это предотвращает сгорание Q3.

Диаки, тиристоры, UJT и многие газоразрядные или лавинные устройства работают по-разному. У них есть механизм, который увеличивает ток, когда ток достигает определенного предела. Например, в тонком газе тепловые столкновения и напряжение вместе вызывают ионизацию. Ионы движутся из-за напряжения и вызывают большую ионизацию из-за увеличения количества столкновений.

Упомянутый принцип «Ток создает больший ток, когда ток достаточно высок» может быть легко реализован в простой транзисторной схеме. Пример:

Источник справа является регулируемым источником тока. Питание от источника напряжения не может правильно показать работу, потому что отрицательное сопротивление является «стабильным по току». Но при низком напряжении Node1 ток будет низким, увеличение напряжения начинает вызывать значительный ток через R1 при V(Node1)=0,6V, вызывая также ток коллектора для Q1.

При увеличении тока коллектора Q1 в какой-то момент напряжение на R3 достигает 0,5…0,6В. Это делает Q2 проводящим и увеличивает базовый ток Q1, что вызывает увеличение Ic и, наконец, увеличение базового тока Q1. Если мы постепенно увеличиваем V(Node1) вверх от нуля, мы видим, как ток резко подскакивает вверх. На самом деле это триггер, который меняет свое состояние при определенном напряжении.

Как уже было сказано, это «текущая стабильная версия». Питаясь от источника тока, мы можем достичь всех возможных значений тока. Вот развертка тока от 0 до 20 мА:

Критический ток, который в системе с питанием от напряжения создает больший ток, составляет 5,5 мА, для которого требуется напряжение около 4,2 В.