gibt es negativen Widerstand?

Man muß das quantenmechanisch angehen - da geht alles.

Quantenmechanisch dann geht wirklich alles, mit den richtigen 
mathematischen Definitionen sowieso!

> Ich habe eine Berechnung von einem Widerstandsnetzwerk gemacht und komme
an einer Stelle auf ein Ergebnis, wo ein Widerstand einen negativen Wert
hat.

Dann hast du dich entweder verrechnet oder falsche Eingangsgrößen 
verwendet, falls das Netzwerk rein passive Bauteile enthält. Zeig mal 
deine Schaltung.

Negative Widerstände lassen sich mit aktiven Schaltungen mittels 
Transistor oder Operationsverstärker erzeugen.

Ohne negative Widerstände gäbe es keine Oszillatoren. Als passive 
Bauelemente gibt es sie aber nicht.

amateur schrieb:
> Üblicherweise sind Widerstände positiv oder null.
>
> Als Bauteil gibt es keine negativen Widerstände,

...wenn man von Tunneldioden mal absieht .-)

DAS klassische Bauteil mit negativem Widerstand, und wie Helmut  schon 
richtig schreibt, ideal für Oszillatoren.

Kaufen kann man die aber ;-)

Hab eben bei Farnell 0R SMD-Widerstände bestellt, diese haben dort 
teileweise Angaben wie:  +-5% oder +-5mOhm. Da fragt man sich welche 
Angabe schlimmer ist :D

G Ert

:-) schrieb:
> .........gibt es negativen Widerstand? ja auf de Arbeit :-)

Wieso ist der negativ ? ;-)

hilmar schrieb:
> Die Tunneldiode als Bauteil selbst hat auch keinen negativen Widerstand.
> Das würde ja bedeuten, daß sie Spannung produziert. Sie hat nur im
> eingebauten Zustand und wenn die Schaltung in Betrieb ist, ein Verhalten
> wie ein negativer Widerstand. Wenn du sie in der Hand hast und das
> Ohmmeter ranhältst, wirst du keinen negativen Widerstand messen :-)

Logisch. Ist Typischer Fall von Fehlmessung durch Wahl des unpassenden 
Messgerätes. Laienmessung also.

Am Curve Tracer zeigt die TD das korrekte Verhalten, auch wenn man sie 
in der Hand hält.

Ist sich analoges Messproblem bei Messung ob Stromkreis im Haus unter 
Spannung steht: Lügenstift sagt ja, Duspol sagt nein.
Duspol == korrektes Messverfahren.

Hast Du nun.

SCNR .-)

Nils schrieb:
> Lass mal einen Mathematiker einen Schwingkreis berechnen und du wirst
> sehen, dass es negative ohmsche Widerstände gibt^^

Das ist mir jetzt etwas zu imaginär...

hilmar schrieb:
> Die Tunneldiode als Bauteil selbst hat auch keinen negativen Widerstand.
> Das würde ja bedeuten, daß sie Spannung produziert. Sie hat nur im
> eingebauten Zustand und wenn die Schaltung in Betrieb ist, ein Verhalten
> wie ein negativer Widerstand.

Genauer gesagt hat sie einen (eher kleinen) Bereich auf ihrer Strom- 
Spannungs-Kennlinie wo der differentielle Widerstand negativ ist.


XL

Schmand schrieb:

> Ich habe eine Berechnung von einem Widerstandsnetzwerk gemacht und komme
> an einer Stelle auf ein Ergebnis, wo ein Widerstand einen negativen Wert
> hat.

Das kann z.B passieren, wenn Du einen Parallelwiderstand für
einen PT100-Fühler zwecks Linearisierung berechnen willst.
Gruss
Harald

Harald W. schrieb:
> Ich habe eine Berechnung von einem Widerstandsnetzwerk gemacht und
> komme
>> an einer Stelle auf ein Ergebnis, wo ein Widerstand einen negativen Wert
>> hat.
>
> Das kann z.B passieren, wenn Du einen Parallelwiderstand für
> einen PT100-Fühler zwecks Linearisierung berechnen willst.

Mit anderen Worten: Wenn man von einem Widerstandsnetzwerk etwas 
erwartet, was es nicht leisten kann.

Alles eine Frage der Technik!

Sebastian R. schrieb:
> Alles eine Frage der Technik!

∆

Hans Würtz schrieb:
> Negative Widerstände = Gleichstromwiderstände gibt es nicht; andernfalls
> wäre das ein Perpetuum Mobile und das gibt es nicht.
>
Nein, ein "perpetuum mobile" wäre das nicht.
Zur Definition/Erklärung des STATISCH-negativen Widerstandes:
* Der klassische (positive) Widerstand erlaubt einen Strom, der - 
Verbraucher-Richtung vorausgesetzt - aus dem Pluspol der treibenden 
Spannungsquelle herausfließt.
* Beim negativen Widerstand ist es genau anders rum: Es fließt (gleiche 
Richtungsdefinition) ein Strom hinein, der aber durch diese 
Spannungsquelle in seiner Größe gesteuert wird - getrieben aber von 
einer anderen Spannungsquelle.
* Das geht nur mit einer Aktivschaltung - z.B. dem NIC 
(Negativ-Impedanz-Converter), allerdings in der einfachen Form (1 OPV, 3 
Schaltwiderstände) nur als einseitig geerdeter negativer Widerstand.

* Damit kann ein neg. Widerstand beschrieben werden als eine 
spannungsgesteuerte Stromquelle, bei der der Strom in die steuernde 
Quelle zurückfließt.

hilmar schrieb:
> Die Tunneldiode als Bauteil selbst hat auch keinen negativen Widerstand.
> Das würde ja bedeuten, daß sie Spannung produziert.

Der  Widerstandsverlauf ist nur in einem kleinen Abschnitt der Kurve 
negativ (differentieller Widerstand). U durch I ist _immer_ positiv 
und daher ist eine Tunneldiode keine Spannungsquelle.

Schmand schrieb:
> wo ein Widerstand einen negativen Wert
> hat.
>
> Dass geht doch physikalisch nicht, also muss in meiner Rechnung ein
> Rechenfehler vorliegen, oder?

imho könnte man den Ri einer Konstantstromquelle so betrachten, je 
weniger Strom gezogen wird umso höher steigt die Spannung.
So ein Rechenfehler passiert aber gerne wenn man irgendo ein falsches 
Vorzeichen hat.

Lutz V. schrieb:
> * Damit kann ein neg. Widerstand beschrieben werden als eine
> spannungsgesteuerte Stromquelle, bei der der Strom in die steuernde
> Quelle zurückfließt.

sag einfach Stromquelle, der Strom muss nicht mal zurückfliessen, 
weniger Stromentnahme reicht damit die Spannung steigt, was bedeutet der 
Ri ist negativ.

Joachim B. schrieb:
> sag einfach Stromquelle, der Strom muss nicht mal zurückfliessen,
> weniger Stromentnahme reicht damit die Spannung steigt, was bedeutet der
> Ri ist negativ.

Na, ich fürchte, dass da ein Denkfehler vorliegt.
Eine sog. "Stromquelle" ist ja nichts anderes als eine 
Fest-Spannungsquelle mit einem sehr großen Innenwiderstnd Ri im 
Vergleich zur Last RL.
Also hat man immer eine Spannungsteilung zwischen RL und Ri.

So - und "weniger Stromentnahme" (also RL vergrößern) erhöht natürlich 
die Spannung über RL - Spannungsteiler-Regel.

Wo ist da ein neg. Widerstand?

Lutz V. schrieb:
> Wo ist da ein neg. Widerstand?

Der Ri wirkt so, üblicherweise sinkt die Spannung bei positivem Ri, 
siehe Batterie oder Primärquelle, auch wenn der Ri klein ist ist er 
immer positiv.
Nur bei Netzteilen kann er auch mal negativ werden bei schlechter 
Umsetzung der Regelung, aber im Normalfall will man bei 
Konstantspannungsquellen keine Spannungssteigerung bei sinkender Last.

Na ja, vielleicht können andere es Dir besser erklären als ich....ich 
sehe einen simplen Spannungsteiler vor mir, dessen Teilerverhältnis sich 
ändert, weiter nichts.
Natürlich kann man das auch über das andere Ersatzbild (Stromquelle mit 
Parallelwiderstand) erklären - dann geht um einen veränderlichen 
Stromteiler.
(Nix mit neg. Ri)

Lutz V. schrieb:
> ich
> sehe einen simplen Spannungsteiler vor mir

ich nicht!

Schmand schrieb:
> Ich habe eine Berechnung von einem Widerstandsnetzwerk gemacht

Denke mal an eine Wheatstone Messbrücke aus R wo siehst du da einen 
Spannungsteiler?

https://en.wikipedia.org/wiki/Wheatstone_bridge#/media/File:Wheatstonebridge.svg

Das durften wir in der Ausbildung nach Ib (I durch VG als RB 
Brückenwiderstand) auflösen.
Mit Spannungsteilerrechnung kommmst du da nicht weit!

Es soll ein jahrhundertealtes indisches Mathematikbuch geben mit 
Textaufgaben.
In einer geht es um Affen, die in eine Höhle hineingehen und 
herauskommen. Im Verlauf der Aufgabe befindet sich einmal "minus ein 
Affe" in der Höhle. Der Autor stellt fest, dass das eigentlich unmöglich 
sei.

Die Aufgabe "Bauer, Wolf, Schaf, Kohlkopf" stammt übrigens von einem 
Lehrer Karls des Großen.

Christoph db1uq K. schrieb:
> Die Aufgabe "Bauer, Wolf, Schaf, Kohlkopf" stammt übrigens von einem
> Lehrer Karls des Großen.
war das nicht eine Ziege?
das "Programm" war glaube ich auf meinen ersten "Computer" von 1968
Nun grübelt mal schön, "erster Computer"?????

google meint
Ziege Ungefähr 2.300 Ergebnisse
Schaf Ungefähr 633.000 Ergebnisse (0,58 Sekunden)
Lamm Ungefähr 232.000 Ergebnisse (0,47 Sekunden)

aber beim meinem ersten Compi gab es google noch nicht

Christoph db1uq K. schrieb:
> Im Verlauf der Aufgabe befindet sich einmal "minus ein
> Affe" in der Höhle.

Ich kenne das als "didaktische" Einführung in die gefürchtete 
Mengenlehre...
Drei Mann sind in einem Raum, wenn fünf rausgehen, wieviele müssen dann 
wieder reingehen, damit keiner mehr im Raum ist?
Gruß Rainer

Aber es gibt doch Webseiten zum Kosmos Spielcomputer Logikus.
Im ersten Handbuch (Es gab eine Ergänzung) Seite 38/39 wird das Spiel 
behandelt.
Ich habe die 4,5V-Flachbatterie schon bald durch einen Klingeltrafo 
ersetzt.
Fundstelle: https://pdfslide.tips/documents/logikus-handbuch-1.html
und Ziege war richtig.

Im Industriepraktikum vor dem Studium 1975 habe ich diese Schaltung bei 
den Elektrikern mit Netzspannung und Glimmlampen aufgebaut. Die 
Nachbarabteilung hatte schon einen elektronischen Würfel mit TTL-ICs. 
Der Elektroausbilder war begeistert, als ich ihm dasselbe mit fünf 
Schaltschützen und 7 Glimmlampen baute. Drei Schütze als 
3-bit-Johnsoncounter, die haben 6 Zustände (mit der Mechanik allerdings 
nicht gleichwahrscheinlich.

Lutz V. schrieb:
> Hans Würtz schrieb:
>
>> Negative Widerstände = Gleichstromwiderstände gibt es nicht; andernfalls
>> wäre das ein Perpetuum Mobile und das gibt es nicht.
>
> Nein, ein "perpetuum mobile" wäre das nicht.

Man kann aber ganz einfach eins damit aufbauen (s. Anhang). Der
Kondensator muss zu Beginn ein wenig geladen sein, damit das Perpetuum
Mobile startet.

Bevor ihr jetzt einen negativen Widerstand¹ aus eurer Bastelkiste
herauskramt und die obige Schaltung nachbaut:

Die Z-Diode ist essentiell!

Wenn ihr sie weglasst oder unsauber verlötet, explodiert nach wenigen
Sekunden der Kondensator. Das ist aber noch das kleinere Übel, denn
danach bricht die Hölle los =8-o


¹) Ich wollte gerade selber einen -1kΩ-Widerstand suchen, aber leider
   ist mir der Farbcode dafür entfallen, und mein Multimeter kann keine
   negativen Widerstände messen.

Yalu X. schrieb:
> und mein Multimeter kann keine
>    negativen Widerstände messen.

meins zeigt immer OL o nicht 0

Schmand schrieb:
> Hallo!
>
> Ich habe eine Berechnung von einem Widerstandsnetzwerk gemacht und komme
> an einer Stelle auf ein Ergebnis, wo ein Widerstand einen negativen Wert
> hat.
>
> Dass geht doch physikalisch nicht, also muss in meiner Rechnung ein
> Rechenfehler vorliegen, oder?

Schau Mal bei gyrator der kann so was realisieren glaube ich mich zu 
erinnern

Schmand schrieb:
> Dass geht doch physikalisch nicht, also muss in meiner Rechnung ein
> Rechenfehler vorliegen, oder?

Häufig reicht es den Widerstand einfach nur umzudrehen! ;o)

Das kommt häufiger vor als Du denkst. Wenn Du in dem Widerstandsnetzwerk 
einen der Vektoren (Spannung oder Strom) etwa ungünstig falsch herum 
eingezeichnet haben solltest, aber beim Aufstellen der Maschen und 
Knoten alle Richtungen Deiner Vektoren richtig berechnet haben solltest, 
dann kann durchaus ein negativer Widerstand als Ergebnis herauskommen, 
der exakt der Musterlösung entspricht, aber nur das Vorzeichen nicht 
passt.

Bei solchen Fehlern such man sich gerne einen Wolf.

Aber der Troll wird das eh nicht mehr lesen.

Marc E. schrieb:
> Schau Mal bei gyrator der kann so was realisieren glaube ich mich zu
> erinnern

Ja, genau richtig. Das ist der NIC, den ich in meiner Antwort (17.Feb. 
10:41.) angesprochen habe.

>Gyrator
Beitrag "Re: Gyrator Ersatzschaltung"
da habe ich mal eine Appnote von Valvo zum TCA580 gepostet.
Den kenne ich allerdings nur als Umwandler eines Kondensators in eine 
Induktivität. Von negativer Impedanz sehe ich hier nichts.
Der Begriff "unendliche bis negative Güte" taucht zweimal auf, auf 
PDF-Seiten 16 und 23, aber eine Oszillation wird nur durch zusätzliche 
aktive Bauteile erreicht.

Gibt es da auch eine Farbcode Tabelle für negative Widerstände?

Christoph db1uq K. schrieb:
>>Gyrator
> Beitrag "Re: Gyrator Ersatzschaltung"
> da habe ich mal eine Appnote von Valvo zum TCA580 gepostet.
> Den kenne ich allerdings nur als Umwandler eines Kondensators in eine
> Induktivität. Von negativer Impedanz sehe ich hier nichts.
>

In der Note von Valvo gehts ja auch nicht um den NIC (Negative Impedance 
Converter), sondern um den GIC (Generalized Impedance Converter). Dieser 
besteht aber aus der Zusammenschaltung von zwei NIC`s. Mit dem GIC kann 
man u.a. einen FDNR (Frequency Dependent Negative Resistor) machen, der 
eine große Rolle in der Filter- und Oszillatortechnik spielt.

Christoph db1uq K. schrieb:
>>Gyrator
> Beitrag "Re: Gyrator Ersatzschaltung"
> da habe ich mal eine Appnote von Valvo zum TCA580 gepostet.
> Den kenne ich allerdings nur als Umwandler eines Kondensators in eine
> Induktivität. Von negativer Impedanz sehe ich hier nichts.

Der Unterschied zwischen einem NIC und einem Gyrator:

Ein NIC dreht das Vorzeichen einer Impendanz um, ein Gyrator bildet den
Kehrwert einer Impedanz.

Genauer gesagt wird beim Gyrator der Kehrwert noch mit einer Konstanten
multipliziert und noch eine weitere Konstante hinzuaddiert.

https://de.wikipedia.org/wiki/Gyrator
https://de.wikipedia.org/wiki/Negativimpedanzkonverter
"Mit dieser elektronischen Schaltung ist es möglich, den immer positiven 
Widerstandswert eines elektrischen Widerstandbauelementes in einen 
negativen Widerstandswert umzuwandeln"

Ok den Unterschied habe ich jetzt kapiert.
Beides sind recht exotische "Bauteile", und ziemlich theoretisch.

Christoph db1uq K. schrieb:
>
> Beides sind recht exotische "Bauteile", und ziemlich theoretisch.

Werden aber doch recht oft eingesetzt - der NIC z.B. als positiver 
Integrator ("Deboo"-Integrator) und der GIC als virtuelle Spule oder als 
FDNR (integrierte Filter).

Schmand schrieb:
> Dass geht doch physikalisch nicht, also muss in meiner Rechnung ein
> Rechenfehler vorliegen, oder?

Doch, das geht. Rechne mal den Innenwiderstand einer Spannungs- oder 
Stromquelle aus indem du von den Anschlussklemmen in die Quelle schaust 
(Stichwort: Zweipol). ;)

Physikalisch richtig, kann ein Widerstand nur positiv sein. Kommt 
mathematisch ein negativer Widerstandswert heraus bedeutet das, unter 
der Annahme, dass man richtig gerechnet hat, dass man es mit einer 
Quelle zu tun hat und nicht mit einer Senke.

M. K. schrieb:
> Schmand schrieb:
>> Dass geht doch physikalisch nicht, also muss in meiner Rechnung ein
>> Rechenfehler vorliegen, oder?
>
> Doch, das geht. Rechne mal den Innenwiderstand einer Spannungs- oder
> Stromquelle aus indem du von den Anschlussklemmen in die Quelle schaust
> (Stichwort: Zweipol). ;)

Das verstehe ich nicht ganz. Wenn man mit den gemessenen Spannungen und
Strömen vorzeichenrichtig rechnet, kommt doch auch hier ein positiver
Widerstand heraus, oder nicht?

>Rechne mal den Innenwiderstand einer Spannungs- oder
>Stromquelle aus indem du von den Anschlussklemmen in die Quelle schaust

Der Innenwiderstand einer Quelle ist keine negative Größe. Egal, von 
wo man es betrachtet.

Yalu X. schrieb:
> verstehe ich nicht ganz. Wenn man mit den gemessenen Spannungen und
> Strömen vorzeichenrichtig rechnet, kommt doch auch hier ein positiver
> Widerstand heraus, oder nicht?

Dazu muss man aber bereits das Vorzeichen kennen, und richtig legen.

Eventuell ist es einfacher, hier frei entscheiden zu können, und nur 
später zu interpretieren "Negativer Widerstand heißt hier, dass 
vorgegeben Strom- und Spannungsrichtung nicht zueinanderpassen."

Achim H. schrieb:
> Yalu X. schrieb:
>> verstehe ich nicht ganz. Wenn man mit den gemessenen Spannungen und
>> Strömen vorzeichenrichtig rechnet, kommt doch auch hier ein positiver
>> Widerstand heraus, oder nicht?
>
> Dazu muss man aber bereits das Vorzeichen kennen, und richtig legen.

Nein, man muss nur die Spannungs- und Strompfeile (egal wie herum)
einzeichnen und sie von da an konsequent bei der Vorzeichenwahl
berücksichtigen.

Yalu X. schrieb:
> Nein, man muss nur die Spannungs- und Strompfeile (egal wie herum)
> einzeichnen

bei einem Netzwerk ist die Spannungsrichtung an manchen Stellen erst mal 
unbekannt, z.B. im Brückenzweig. Trotzdem kann man das rechnen, man muss 
nur alle Gleichungen aufstellen, wenn U und alle R bekannt sind 
einschliesslich des Brückenwiderstands der hier im Bild nur erst mal 
angenommen ist.
https://wetec.vrok.de/rechner/cwheatstone.png

Die echte Richtung weiss man vor dem Rechnen nicht!

In der Ausbildung sollten wir Ib ausrechnen.

Hier ein Bild, das den Sachverhalt eines negativen Widerstands mal ganz 
konkret veranschaulicht. phiA und phiB bezeichnen die Potentiale an den 
Anschlussklemmen.

Nur ein kurzer Hinweis noch:
Mit den negativen Widerständen (NIC oder FDNR) rechnet man bei Serien- 
oder Parallelschaltung mit "normalen" (positiven) Widerständen dann 
genauso wie man es gewohnt ist: Summe (also Differenz, wenn ein Teil 
negativ ist) und klassische Parallelformel. Das führt dann dazu, dass 
R1||(-R1) dann einen Gesamtwert von "unendlich" ergibt: Beide 
kompensieren sich also. Das nutzt man zur Entdämpfung aus (Filter und 
Oszillatoren).

Gerald K. schrieb:
> hilmar schrieb:
>> Die Tunneldiode als Bauteil selbst hat auch keinen negativen Widerstand.
>> Das würde ja bedeuten, daß sie Spannung produziert.
>
> Der  Widerstandsverlauf ist nur in einem kleinen Abschnitt der Kurve
> negativ (differentieller Widerstand). U durch I ist _immer_ positiv
> und daher ist eine Tunneldiode keine Spannungsquelle.


Zum Thema differentieller negativer Widerstand:

Und zur Tunneldiode passt auch gleich den programmierbaren 
Unijunction-Transistor (UJT). Mehr dazu hier im Wiki:

  "Programmable unijunction transistor"
      https://de.wikipedia.org/wiki/Programmable_unijunction_transistor

Hier noch ein Datenblatt mit einer ollen UJT-Schaltung aus den 
1970-Jahren für ein Spielzeug. Die kleine UJT-Schaltung dient als 
Ausschaltverzögerung (Batteriebetrieb):

https://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=227422&page=0&category=all&order=time

Gruss
Thomas