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Solución:
Hay una serie de mecanismos que dan como resultado una región en la que el aumento local del voltaje da como resultado una disminución local de la corriente. Por ejemplo, un diodo Esaki (túnel).
Un ejemplo común sería una fuente de alimentación conmutada con una carga constante. Suponiendo que la eficiencia es más o menos constante, aumentar el voltaje de entrada da como resultado que se consuma menos corriente. Sin embargo, siempre está consumiendo energía.
Un componente independiente que exhibe resistencia negativa (en lugar de resistencia diferencial negativa) no es posible sin algún tipo de fuente de energía dentro del componente, de lo contrario violaría la conservación de la energía ($P = E^2/R$) y P negativa indicaría que está actuando como fuente de energía.
Si desea jugar con un efecto de resistencia negativa, una forma (suponiendo que no le importe que un extremo esté conectado a tierra) es usar un convertidor de impedancia negativa:
simular este circuito: esquema creado con CircuitLab
El circuito anterior actúa como una resistencia de -10K con un extremo conectado a tierra (dentro de su rango lineal) y funciona hasta aproximadamente cero voltios. Cualquier energía que produce proviene de los suministros del amplificador operacional.
En este contexto, tenemos que discriminar entre (1) puro diferencial (dinámico) neg. resistencias (como se muestra en los ejemplos de las otras respuestas) y (b) un static resistencia negativa.
Para un diferencial neg. resistencia (rdiff) los CAMBIOS actuales son negativos, para un static negativo resistencia la CORRIENTE misma tiene signo negativo.
Mi siguiente respuesta se refiere sólo a la static resistencia negativa:
Dicho elemento no “consume” una corriente, impulsada por una fuente de voltaje, sino que, al revés, impulsa una corriente (prop. al voltaje) en una dirección opuesta hacia la fuente de voltaje.
Por eso. es un fuente de corriente controlada por voltaje. Para tales circuitos, solo son posibles las realizaciones activas (usando transistores o, en la mayoría de los casos, amplificadores operacionales). El circuito más popular es el NIC (Convertidor de impedancia negativa).
Pero, ¿cómo es esto físicamente posible?
Algunos componentes, como los diodos Esaki y los tubos incandescentes, tienen una curva IV que se encuentra completamente en los cuadrantes I y III, pero tiene una región de pendiente negativa en un rango limitado. En esta región, un modelo de pequeña señal del dispositivo tendrá resistencia negativa.
(fuente de imagen)
En el diodo Esaki, este comportamiento es causado por la corriente de tunelización que es posible con una polarización baja pero no con una tensión de polarización más alta.
También es posible hacer un circuito de amplificador operacional con resistencia de entrada negativa en un rango limitado. Allí, la curva IV puede incluso pasar a través de los cuadrantes II y IV, ya que la energía se puede suministrar desde los terminales de alimentación del amplificador operacional.
En algún lugar he leído que un ejemplo de componente con resistencia negativa es una fuente de voltaje.
Mirando el lado de entrada de un suministro de conmutación regulado con una carga fija, a menudo aparecerá como una resistencia negativa.
Esto se debe a que es una carga de potencia constante. Si el voltaje de entrada cae, el circuito regulador aumentará la corriente consumida para continuar suministrando a la carga el voltaje de salida deseado.
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