Негативна ємність конденсатора
Згадую, що це неможливо фізично, якби не одне "але" на ОУ (щось схоже на гіратор) антиконденсатор можливий. Але розрахунок (Wolfram) контуру з негативною ємністю дав негативний час і частоту, і взагалі, поняття негативної ємності не вкладається в голові. Як порахувати коливаний контур з мінусовою ємністю коректно?
Потрібно б уявити спочатку, що відбувається на антиконденсаторі з фазою струму щодо фази напруги. У реальному конденсаторі струм випереджає напругу. А в антиконденсаторі навпаки? Напруга випереджає струм? Як у індуктивності. Так може цей ваш антиконденсатор лише індуктивність? У RLC-2 якщо підключити до вимірювальних щуп реальну котушку індуктивності, а на індикатор вивести відображення ємності, то прилад показує ємність зі знаком мінус.
абсолютно згоден з відповіддю АК
Математика, це лише інструмент. І нічого більше. І, як інструмент, у різних руках працює по-різному.
Звичайний конденсатор має частотну характеристику опору Xc = 1/(jwC) = -j/(wC) в комплексному поданні (нагадаю, що 1/j = -j).
Негативна ємність має частотну характеристику звичайної ємності, взятої зі знаком " мінус " , тобто. -(-j/(wC)) = j/(wC).
Це не те саме, що індуктиність. Індуктивність має частотну характеристику jwL.
Інакше кажучи, здфіг фаз між струмом і напругою у індуктиності та негативної ємності однаковий і дорівнює +90 градусів (як кажуть, "струм випереджає напругу"). Проте, в індуктіності модуль опору зростає зі зростанням частоти, а в негативної ємності - зменшується (частота знаменника).
boo2: а у негативної ємності - зменшується (частота у знаменнику).
І це суперечить фізичній сутностіреальної ємності. Місткість зі знаком мінус – це математична фікція? Звідси питання, чи можна зробити двополюсник (закритий ящик), що має властивості негативної ємності?
Це не фікція. Схема за посиланням справді має імпеданс j/(wC) - це досить легко показати. Термін "негативна ємність" - просто ефектна гра слів. Мається на увазі лише те, що отриманий імпеданс збігається з імпедансом "реального" конденсатора, якщо взяти його зі знаком "-".
У реальної ємності модуль імпедансу зі зростанням частоти теж зменшується, різниця лише у зсуві фаз.
Тобто факт нічим не більш примітний, ніж, наприклад, "емуляція" індуктивності гіратором.
У такому разі практичне застосування фізичних властивостей такого гіратора матиме лише АЧХ гіратора. А властивості негативної ємності нікуди не застосуєш?
Так, з практичної точки зору цікавить тільки імпеданс (його залежність від частоти). "Якщо щось виглядає як качка, плаває як качка і крякає як качка, то це, напевно, і є качка"
Гіратор застосовують тому, що в ряді випадків технологічно та/або економічно ефективніше використовувати ОУ+конденсатор+резистори, ніж реальну індуктиність.
А ось де і навіщо на практиці застосовувати "негативну ємність" – не знаю. Як мінімум, це кумедний окремий випадок інвертора імпедансу, або, як його називають буржуї, NIC (negative impedance converter).
Форум про радіо — сайт, присвячений обговоренню електроніки, комп'ютерів та суміжних тем.