电路中使用三种类型的无源元件：电阻器、电感器和电容器。无源意味着组件的行为随电压或电流波动变化很小。其他组件(称为活性组件)对电压和电流具有非线性反应。二极管、晶体管和热电子管是有源元件的例子。今天带领大家来深入研究一下无源元件：电阻器、电感器和电容器。电阻器、电感器和电容器有多种样式和类型，具体取决于用途。

　　电阻器

　　电阻器 抵抗电流，或更具体地说，抵抗电流。在此过程中，电阻器会导致电压下降并散发热量。如果产生足够的热量，电阻器就会发出白炽光。电阻器用于：

　　限制电流流动

　　产生电压降 (PD)

　　发热

　　产生光

　　电阻器由一定长度的导体组成，有时缠绕成线圈或放置到网格中，以便热量可以逸出。在电子产品中，电阻器可以小至 1/8 瓦，尺寸仅为 2 毫米 x 1.5 毫米。微电子领域还存在更小的电阻器，而更大的电阻器可以根据制造商的要求而定。

　　电阻器是最常见的利用电力产生热量的方法，几乎所有您能想到的电热源都是电阻器。电烤面包机、烤箱、炉灶、空间加热器、热水系统，甚至浴室加热灯都是基于电阻器。

　　大功率电阻器 广泛应用于发电、配电、高压系统和控制系统等各个领域。接地电阻有助于工业电力系统中的电阻接地，从而控制故障电流以保护设备。动态制动电阻器专为高热和高功率场景而设计，在物料搬运设备、电梯、自动扶梯、起重机、逆变器和工业驱动器中至关重要。负载组有助于测试不间断电源、发电机和备用发电系统，应用虚拟负载来评估电源。

　　电气照明正在经历一场革命，用弧光灯和发光二极管取代白炽灯。基于托马斯·爱迪生白炽灯的电力照明损失了大部分能量、热量，而不是光，这使得其效率太低，无法满足当今能源意识的要求。

　　电阻器调节电子和某些电气应用中的电流。操作员有时可以更改某些设置，例如放大器的音量和音调。在这种情况下，可调节的“变阻器”或“电位计”通常安装在前面板上，并由旋转旋钮控制以调节电阻设置。

　　电感器

　　电感器是一种具有电感的元件，这意味着它会在导体周围的空间中感应出电磁场。电磁场储存能量，电感器随后可以将其以电流形式返回。每个导体也是一个电感器，尽管通常具有微弱的磁效应。因此，电感器也是电磁体。

　　通常，电感器被制成线圈，有时缠绕在磁性材料(通常是铁)的磁芯上。

　　当电流增加时，电感器 将电流存储为电磁场，并在电流减少时将其返回。因此，经常使用电感器来平滑电流值。这称为“滤波”，在这种情况下，电感器称为“扼流圈”。

　　感应线圈本身称为“螺线管线圈”。如果螺线管具有可移动磁芯(称为“铁芯”)，则为螺线管通电会将铁芯拉入磁场中心。这是最著名的电磁效应，通常用于提供机械力。

　　螺线管可以磁性 吸引铁电枢来操作一组触点。然后，触点可用于操作另一个电路，从而控制更大的电流。电磁开关还可以操作一系列电路，每个电路都有自己的电磁开关。这种电路用于电报通信以中继消息，因此螺线管开关成为继电器或继电器开关。

　　当电流流过电感器时，它会产生一个磁场，该磁场穿过其他线圈部分，从而在线圈内产生电压。该感应电压与原始电流相反。这种情况仅在磁场和匝之间存在相对运动时发生，因此仅在首次向线圈施加电流或从线圈移除电流时短暂发生。

　　当电流不断变化时，如交流电流，磁场不断变化，附近的任何线圈都会产生电流。这称为变压器效应或互耦合。

　　让导体穿过磁场，或磁场穿过导体，也会在导体中产生电压。这种效应用于发电机和交流发电机。

　　变压器将 电压从一个电平变换到另一个电平。它通过将电能转换为磁能，然后在不同匝数的线圈中将磁能转换回电能，生成适合需要的电压，例如，电池充电器可以将市电电压转换为 230 伏电池电压约为 12 伏。

　　专为高电流设计的电感器通常具有由绝缘线组成的单个绕组，可有效存储能量并调节电流。即使在电流变化期间，这种设计也能确保向设备提供一致且可靠的电流。

　　这些大电流电感器在太阳能逆变器、HVAC 逆变器和服务器电源等各种应用中至关重要。此外，双向、串式和光伏逆变器通常依赖于高功率电感器。它们在这些应用中的重要性在于它们能够通过以下方式增强整体性能：

　　过滤低电流纹波

　　散热

　　储存能量

　　提高效率

　　电容器

　　电容器是储存电荷的装置。电感器将电流存储为磁场，而电容器将电压存储为静电场。

　　电容器有多种尺寸和形状，具体取决于制造商及其预期用途。电容器由两个导电表面构成，两个导电表面被绝缘体隔开，以在这些表面之间存储静电场。

　　因此，电容器是一种在电压高时储存电能，在电压低时返回电能的装置。电容器通常用于电源中，以消除高压浪涌并在整流后平滑电压。电容器还用于单相电机，以帮助它们启动和产生全扭矩。电感器在电路中很常见，而电容器 在电子电路中更常见。

　　电容器通常通过其电容值和最大额定电压来评定。标准电容单位值为法拉(F)。常见的汽车电容器的额定值通常为微法拉 (μF)，即百万分之一法拉。该值可以指示在电容器上。常见的电容器由陶瓷、塑料或电解材料制成。

　　出于实际目的，电容器采用薄金属片(通常是铝)作为板。极板之间的高电阻材料可以是蜡纸、油饱和纸或化学电解质。在空调和制冷服务中，两种常见的电容器类型是充油电容器和电解电容器。

　　充油电容器与交流电机的启动绕组串联使用，可提高电机扭矩。当应用要求电容器连续存在于电路中时，也会使用它们。另一方面，电解电容器应用于大马力交流电机的启动电路，在紧凑的空间内提供高电容。这些电容器通常连接起来以供间歇使用。

　　电容器单独或与电阻器一起可以形成 RC(电阻器-电容器)网络。这些网络可应用于滤波、隔直、去耦和耦合相移电路。

　　无源元件要点

　　对无源元件的深入了解对于深入研究电子产品的工程师至关重要。电阻器通过其电阻值控制电流，将其限制在电路所需的特定水平。当电流通过时，电感器会产生磁场，从而产生自感，从而抵抗电流的变化，并使它们能够在能量存储和滤波应用中发挥作用。另一方面，电容器将电能存储为跨极板的电场，从而促进电子系统中的能量存储、滤波和耦合等功能。了解这些无源元件的技术细微差别使工程师能够定制设计选择，以在众多电子应用中实现最佳性能、效率和可靠性。

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