電力電子學 - 線性電路元件

線性電路元件是指電路中電流輸入和電壓輸出之間呈線性關係的元件。具有線性電路的元件示例包括：

為了更好地理解線性電路元件，需要分析電阻元件。

電阻器

電阻器是一種限制電流流動並導致能量轉換的器件。例如，當電流流過燈泡時，電能會轉換為其他形式的能量，例如熱能和/或光能。元件的電阻以歐姆 (Ω) 為單位測量。

給定電路中的電阻測量值由下式給出：

$$R=\rho \frac{L}{A}$$

其中 R - 電阻；ρ - 電阻率；L - 線長；A - 線的橫截面積

電容器是指由兩種導電材料（也稱為極板）和一種稱為電介質的絕緣材料隔開的電器件。它利用電場儲存電能。當電容器連線到電池時，會產生電場，從而使正電荷積累在一個極板上，負電荷積累在另一個極板上。

當能量儲存在電容器的電場中時，該過程稱為充電；當能量移除時，該過程稱為放電。儲存在電容器中的電能水平稱為電容，以法拉 (F) 為單位測量。一法拉等於每伏特一庫侖，即 1 C/V。

電容器和電池的區別在於，電容器儲存電能，而電池儲存化學能並以較慢的速度釋放能量。

下表列出了電容器的各種符號。

電感器是利用磁場儲存電能的電子器件。電感器的最簡單形式是線圈或環形線圈，其中電感與線圈的圈數成正比。此外，電感還取決於導線的材料型別和環路的半徑。

對於給定的匝數和半徑，只有空心線圈才能產生最小的電感。與空氣相同的介電材料包括木材、玻璃和塑膠。這些材料有助於電感器的繞制過程。繞組的形狀（環形）以及鐵磁性物質（例如鐵）會增加總電感。

電感器可以儲存的能量稱為電感。它以亨利 (H) 為單位測量。

固定電感器
可變電感器

這指的是透過電磁感應過程將能量從一個級別改變到另一個級別的器件。它通常用於在利用電力應用中升高或降低交流電壓。

當變壓器初級側的電流變化時，會在其鐵芯上產生變化的磁通量，該磁通量以磁場形式傳播到變壓器的次級繞組。

變壓器的執行原理依賴於法拉第電磁感應定律。該定律指出，與時間相關的磁通量變化率與導體中感應的電動勢成正比。

變壓器主要有三個部分：

電磁的概念廣泛應用於技術中，並應用於電動機、發電機和電鈴中。例如，在門鈴中，電磁元件會吸引一個撥錘，該撥錘會敲擊鈴鐺並使其發出響聲。

控制器是接收從過程中測量的變數傳輸的電子訊號並將獲得的值與控制設定點進行比較的器件。它利用數字演算法來關聯和比較函式。

感測器用於確定不斷變化的電流，以提供用於控制的反饋。感測電流可以實現平滑和準確的轉換器功能。電流感測器在轉換器中至關重要，以便輕鬆共享並聯或多相轉換器中的資訊。

電子濾波器還用於處理訊號以去除不需要的頻率。它們是類比電路，並且存在於有源或無源狀態。

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