¿Qué es la resistencia negativa y qué hace que ocurra?

Answer 1

La resistencia negativa es una especie de nombre inapropiado, ya que se refiere a una condición en la que un aumento de voltaje en dos puntos provoca una disminución de la corriente. Esto no puede suceder en un componente pasivo, como una resistencia diaria. Es un fenómeno dinámico que solo se puede observar cuando los voltajes y las corrientes están cambiando. No puede simplemente conectar una batería y observar el efecto: requiere una señal que cambia constantemente.

El ejemplo más común de un dispositivo de resistencia negativa es la lámpara fluorescente común. Es por eso que necesitan un dispositivo llamado balasto, que limita la corriente en la lámpara. (El balasto es la parte que hace ese terrible zumbido en las lámparas fluorescentes más antiguas).

Otro ejemplo común es el corazón de algunos radares policiales, un pequeño dispositivo llamado diodo Gunn. Este dispositivo tiene una región de resistencia negativa en su diagrama de voltaje-corriente. Si configuramos un circuito para controlar con mucho cuidado el voltaje aplicado al diodo Gunn, podemos aprovechar esa región de resistencia negativa para hacer un amplificador que funcione a frecuencias de microondas. (Una broma de una clase de electrónica de cuarto año, una muy débil, incluso para mis estándares, fue que los diodos Gunn eran esenciales para las pistolas de radar. Sí, lo sé …)

Answer 2

Uno podría pensar en esto desde una perspectiva diferente. La corriente solo fluye como resultado del diferencial de fuerza electromotriz. (Estamos descartando temporalmente los campos magnéticos como la potencia motriz) Es decir, los electrones se mueven al ser empujados (o tirados). En otras palabras, la variable independiente es EMF, la fuerza y ​​la corriente dependen tanto del voltaje como de la resistencia del material al flujo de corriente. Entonces, la resistencia negativa en la práctica significa que a medida que aumenta el voltaje, la corriente disminuye. Coloquialmente, el material se “ahoga” a medida que aumenta el voltaje y aumenta su resistencia. En algunos tubos de vacío, a medida que aumenta la carga espacial dentro del tubo, bloquea el flujo de electrones y también se comporta como una resistencia negativa.

Answer 3

Terminé con esta pregunta a través de la iluminación, así que me referiré a los tubos de flúor y láser.

La “resistencia negativa” es el fenómeno por el cual una vez que se alcanza un voltaje que iniciará el flujo de corriente, en ausencia de control, la cantidad de corriente consumida seguirá aumentando hasta que el voltaje caiga demasiado y el sistema se apague nuevamente, o el efecto fuera de control destruirá otros equipos que componen la fuente de alimentación.

Un tubo fluorescente estándar tiene esa corriente limitada por un transformador de lastre. Al ser CA, el comportamiento EM del transformador limitará el flujo de voltaje / corriente a través del tubo.

Cuando se trata de un tubo láser (helio-neón), el voltaje de impacto suele ser mucho más alto, y el enfoque de lastre simple es inadecuado. Como los tubos láser HeNe eran extremadamente caros en su día, la fuente de alimentación para conducirlo era más complicada con muchos recortes de seguridad para asegurarse de que el tubo no se destruyera.

Answer 4

Es un dispositivo cuyo gráfico IV muestra en al menos una parte de su gráfico una pendiente que es negativa … ya que V / I es resistencia. Por supuesto, esto solo puede suceder en el mundo de CA ya que la impedancia es dinámica.

Los diodos de túnel exhiben esta característica.

Answer 5

Se produce una resistencia eléctrica negativa cuando la dirección del flujo de corriente es opuesta a la dirección del campo eléctrico aplicado, siendo todo lo demás igual.

No ocurre ya que eso violaría la segunda ley de la termodinámica. Esto puede derivarse de las relaciones recíprocas de Onsager donde la tasa positiva de producción de entropía asegura que la resistencia eléctrica sea positiva.

Answer 6

Para un voltaje de CC aplicado, la “resistencia negativa” parecería violar las leyes conocidas de la física. Las corrientes de CA típicamente exhiben comportamientos “fuera de fase”. Sin embargo, sería engañoso, en mi opinión, llamar a este comportamiento resistencia negativa.