Еще об отрицательном сопротивлении
При увеличении анодного напряжения электроны с большей силой ударяются об анод и выбивают из него больше вторичных электронов, вылетающих с увеличенной скоростью. Поток вторичных электронов непропорционально увеличивается — в итоге действующий анодный ток становится меньше.
Как видим, в данном случае нельзя усмотреть присутствия какого-либо сопротивления, обладающего необычным свойством .Суть явления заключается в возникновении второго потока электронов, направление которого противоположно направлению основного потока. Не менее часто понятие отрицательного сопротивления используется для объяснения работы регенеративных приемников, гетеродинов и т. д.
Это объяснение сводится к тому, что обратная связь вносит в колебательный контур отрицательное сопротивление и этим уменьшает его положительное сопротивление — сопротивление потерь. Когда отрицательное сопротивление по величине равно положительному, действующее сопротивление контура становится равным нулю.
При дальнейшем увеличении вносимого отрицательного сопротивления общее сопротивление контура становится отрицательным. Контур с отрицательным сопротивлением превращается в генератор и становится источником колебаний.
По существу в этом случае нельзя говорить об отрицательном сопротивлении контура, как о реальном явлении. Сопротивление контура движению электрических зарядов остается неизменным при любом значении обратной связи.
Качающийся маятник, предоставленный самому себе, скоро остановится. Но мы можем сообщать маятнику толчки, совпадающие по частоте и направлению с его колебаниями. Интенсивность толчков можно подобрать так, что они будут
как раз компенсировать действие всех «сопротивлений» (сопротивление воздуха, трение в точке подвеса и пр.), и колебания маятника из затухающих превратятся в незатухающие. Увеличив еще более интенсивность толчков, мы превратим колебания маятника в нарастающие и сможем заставить его совершать какую-нибудь работу.
По аналогии с колебательным контуром в этом случае можно было бы считать, что все сопротивления, тормозившие ранее движение маятника, ста«щ отрицательными и не только не тормозят его, но, наоборот, подгоняют. Однако, мы знаем, что это не так: маятник, совершая работу, продолжает качаться только потому, что мы периодически пополняем своими толчками запас его энергии.
Подобным же образом пополняются потери энергии и в колебательном контуре. Поле катушки обратной связи, изменяясь в такт с электрическими колебаниями в контуре, поддерживает их, пополняя энергию, которая затрачивается на преодоление сопротивлений контура и излучение.
Понятие отрицательного сопротивления нередко привлекается для пояснения особенностей работы «генерирующих» кристаллических детекторов, к которым относится ряд детекторов от цинкитного детектора О. Лосева до современного германиевого диода. Генерирование таких детекторов объясняют наличием в их характеристике участка с отрицательным сопротивлением. При работе на этом участке характеристики увеличение текущего через детектор тока сопровождается не увеличением падения напряжения на детекторе, а его уменьшением.
Физические процессы, происходящие в детекторах подобного типа, пока полностью не выяснены, но совершенно очевидно, что они вызывают в кристалле детектора возникновение дополнительного тока, по направлению совпадающего с основным. Этот дополнительный ток, проходя через соединенный с детектором генератор, создает на его внутреннем сопротивлении дополнительное падение напряжения. Поэтому общее падение напряжения на внутреннем сопротивлении генератора возрастает, а так как мы не учитываем появления дополнительного источника тока, мы воспринимаем увеличение падения напряжения на внутреннем сопротивлении генератора, как уменьшение падения напряжения на сопротивлении детектора.
Таким образом, сопротивление электрическому току может либо иметь какое-то определенное положительное значение, либо равняться нулю. Отрицательным оно никогда не бывает. Отрицательного сопротивления, как физического свойства вещества не существует, хотя отдельные цепи в результате происходящих в них процессов могут вести себя так, как если бы их сопротивление было отрицательным. Однако при этом в таких цепях обязательно находятся обычные источники электрического тока, энергия которых и расходуется на поддержание всех происходящих в цепях процессов.