電路元件分類

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電路元件是電路的基本組成部分。基本上，電路元件是電氣裝置的數學模型，其特徵在於電壓和電流之間的關係。電路元件是電路中最基本的組成部分，因此它不能進一步細分為子元件。電路元件的常見示例包括電阻器、電感器、電容器、電源等。

電路元件的型別

根據電路中的行為，電氣電路元件可以分為以下幾種型別：

• 有源元件
• 無源元件
• 單向元件
• 雙向元件
• 線性元件
• 非線性元件
• 集中引數元件
• 分佈引數元件

閱讀本文以瞭解更多關於這些電路元件的資訊。

有源元件

向電路提供能量或在電路中提供功率增益的電路元件型別稱為有源元件。電壓源或電流源等能源是有源元件的示例。諸如電晶體、運算放大器等半導體器件也被認為是有源電路元件，因為這些器件可以在電路中提供功率增益。

換句話說，一個有源元件的 i-v 特性曲線具有負斜率，即元件的功率表達式具有負號。圖 1 顯示了有源元件的i-v曲線。

無源元件

吸收電能且不能向電路供電的電氣電路元件稱為無源元件。換句話說，如果電路元件的i-v曲線具有正斜率，則稱該電路元件為無源元件。圖 2 顯示了無源電路元件的i-v曲線。

無源電路可以轉換或儲存供給它的電能。無源元件的示例包括電阻器、電感器、電容器、變壓器等。

單向元件

對於電流的不同方向，電壓和電流之間的關係不同的電路元件稱為單向元件。圖 3 顯示了單向電路元件的i-v特性。半導體二極體、LED 等是單向電路元件的示例。

因此，對於單向元件，響應與激勵的關係取決於所施加激勵的方向，它們在不同的方向上表現不同。

雙向元件

對於電流在不同方向流動，電壓-電流關係相同電路元件稱為雙向元件。因此，雙向元件具有與所施加激勵的方向無關的響應與激勵的關係。因此，雙向元件在電流流動的任一方向上都表現相同。

例如，如果在電阻器上施加 V 伏特的電壓，則無論施加電壓的方向如何，流過電阻器的電流始終為 V/R。因此，雙向元件的示例包括電阻器、電感器和電容器。

線性元件

如果電路元件遵循電壓和電流之間關係的齊次性和可加性特性，則該電路元件為線性元件。對於線性元件，響應與所施加的激勵成正比。這意味著，如果線性元件的激勵加倍，則響應也必須加倍。

在數學上，線性電路元件是指其響應與激勵關係可以用線性微分方程表示的元件。線性電路元件的示例包括純電阻器、電感器和電容器。

非線性元件

不遵循激勵和響應之間關係的齊次性和可加性特性的電路元件稱為非線性元件。因此，簡單來說，不是線性的電路元件是非線性電路元件。

對於非線性電路元件，響應與所施加的激勵不成正比。非線性電路元件的示例包括二極體和其他半導體器件。對於二極體，當施加的電壓小於截止電壓時，流過二極體的電流實際上為零。但是，如果施加的電壓升高到高於截止電壓，則流過二極體的電流會變得過高。因此，二極體是非線性電路元件。

集中引數元件

當電路元件的物理尺寸相對於訊號波長很小時，稱為集中引數元件。因此，集中引數元件是純淨且物理上可分離的元件。純電阻器、電感器和電容器是集中引數元件的示例。

分佈引數元件

當電路元件的物理尺寸與單個波長數量級相同時，稱為分佈引數元件。因此，分佈引數元件不純淨且物理上不可分離，而是分佈在整個電路長度上。傳輸線是分佈引數元件的示例。

結論

在本文的上述部分中，我們討論了不同型別的電路元件。這種元件分類基於它們在電路中的行為。從上面的討論中，我們可以指出一些重要的結論，如下所示：

• 每個線性元件都必須具有雙向特性。

• 如果i-v曲線在任何點的斜率為負，則電路元件為有源元件，否則為無源元件。

• 如果元件的特性曲線在相反的象限中相似，則該元件為雙向元件，否則為單向元件。