電路中使用三種類型的無源元件：電阻器、電感器和電容器。無源意味著組件的行為隨電壓或電流波動變化很小。其他組件(稱為活性組件)對電壓和電流具有非線性反應。二極管、晶體管和熱電子管是有源元件的例子。今天帶領大家來深入研究一下無源元件：電阻器、電感器和電容器。電阻器、電感器和電容器有多種樣式和類型，具體取決于用途。

　　電阻器

　　電阻器 抵抗電流，或更具體地說，抵抗電流。在此過程中，電阻器會導致電壓下降并散發熱量。如果產生足夠的熱量，電阻器就會發出白熾光。電阻器用于：

　　限制電流流動

　　產生電壓降 (PD)

　　發熱

　　產生光

　　電阻器由一定長度的導體組成，有時纏繞成線圈或放置到網格中，以便熱量可以逸出。在電子產品中，電阻器可以小至 1/8 瓦，尺寸僅為 2 毫米 x 1.5 毫米。微電子領域還存在更小的電阻器，而更大的電阻器可以根據制造商的要求而定。

　　電阻器是最常見的利用電力產生熱量的方法，幾乎所有您能想到的電熱源都是電阻器。電烤面包機、烤箱、爐灶、空間加熱器、熱水系統，甚至浴室加熱燈都是基于電阻器。

　　大功率電阻器 廣泛應用于發電、配電、高壓系統和控制系統等各個領域。接地電阻有助于工業電力系統中的電阻接地，從而控制故障電流以保護設備。動態制動電阻器專為高熱和高功率場景而設計，在物料搬運設備、電梯、自動扶梯、起重機、逆變器和工業驅動器中至關重要。負載組有助于測試不間斷電源、發電機和備用發電系統，應用虛擬負載來評估電源。

　　電氣照明正在經歷一場革命，用弧光燈和發光二極管取代白熾燈?；谕旭R斯·愛迪生白熾燈的電力照明損失了大部分能量、熱量，而不是光，這使得其效率太低，無法滿足當今能源意識的要求。

　　電阻器調節電子和某些電氣應用中的電流。操作員有時可以更改某些設置，例如放大器的音量和音調。在這種情況下，可調節的“變阻器”或“電位計”通常安裝在前面板上，并由旋轉旋鈕控制以調節電阻設置。

　　電感器

　　電感器是一種具有電感的元件，這意味著它會在導體周圍的空間中感應出電磁場。電磁場儲存能量，電感器隨后可以將其以電流形式返回。每個導體也是一個電感器，盡管通常具有微弱的磁效應。因此，電感器也是電磁體。

　　通常，電感器被制成線圈，有時纏繞在磁性材料(通常是鐵)的磁芯上。

　　當電流增加時，電感器 將電流存儲為電磁場，并在電流減少時將其返回。因此，經常使用電感器來平滑電流值。這稱為“濾波”，在這種情況下，電感器稱為“扼流圈”。

　　感應線圈本身稱為“螺線管線圈”。如果螺線管具有可移動磁芯(稱為“鐵芯”)，則為螺線管通電會將鐵芯拉入磁場中心。這是最著名的電磁效應，通常用于提供機械力。

　　螺線管可以磁性 吸引鐵電樞來操作一組觸點。然后，觸點可用于操作另一個電路，從而控制更大的電流。電磁開關還可以操作一系列電路，每個電路都有自己的電磁開關。這種電路用于電報通信以中繼消息，因此螺線管開關成為繼電器或繼電器開關。

　　當電流流過電感器時，它會產生一個磁場，該磁場穿過其他線圈部分，從而在線圈內產生電壓。該感應電壓與原始電流相反。這種情況僅在磁場和匝之間存在相對運動時發生，因此僅在首次向線圈施加電流或從線圈移除電流時短暫發生。

　　當電流不斷變化時，如交流電流，磁場不斷變化，附近的任何線圈都會產生電流。這稱為變壓器效應或互耦合。

　　讓導體穿過磁場，或磁場穿過導體，也會在導體中產生電壓。這種效應用于發電機和交流發電機。

　　變壓器將 電壓從一個電平變換到另一個電平。它通過將電能轉換為磁能，然后在不同匝數的線圈中將磁能轉換回電能，生成適合需要的電壓，例如，電池充電器可以將市電電壓轉換為 230 伏電池電壓約為 12 伏。

　　專為高電流設計的電感器通常具有由絕緣線組成的單個繞組，可有效存儲能量并調節電流。即使在電流變化期間，這種設計也能確保向設備提供一致且可靠的電流。

　　這些大電流電感器在太陽能逆變器、HVAC 逆變器和服務器電源等各種應用中至關重要。此外，雙向、串式和光伏逆變器通常依賴于高功率電感器。它們在這些應用中的重要性在于它們能夠通過以下方式增強整體性能：

　　過濾低電流紋波

　　散熱

　　儲存能量

　　提高效率

　　電容器

　　電容器是儲存電荷的裝置。電感器將電流存儲為磁場，而電容器將電壓存儲為靜電場。

　　電容器有多種尺寸和形狀，具體取決于制造商及其預期用途。電容器由兩個導電表面構成，兩個導電表面被絕緣體隔開，以在這些表面之間存儲靜電場。

　　因此，電容器是一種在電壓高時儲存電能，在電壓低時返回電能的裝置。電容器通常用于電源中，以消除高壓浪涌并在整流后平滑電壓。電容器還用于單相電機，以幫助它們啟動和產生全扭矩。電感器在電路中很常見，而電容器 在電子電路中更常見。

　　電容器通常通過其電容值和最大額定電壓來評定。標準電容單位值為法拉(F)。常見的汽車電容器的額定值通常為微法拉 (μF)，即百萬分之一法拉。該值可以指示在電容器上。常見的電容器由陶瓷、塑料或電解材料制成。

　　出于實際目的，電容器采用薄金屬片(通常是鋁)作為板。極板之間的高電阻材料可以是蠟紙、油飽和紙或化學電解質。在空調和制冷服務中，兩種常見的電容器類型是充油電容器和電解電容器。

　　充油電容器與交流電機的啟動繞組串聯使用，可提高電機扭矩。當應用要求電容器連續存在于電路中時，也會使用它們。另一方面，電解電容器應用于大馬力交流電機的啟動電路，在緊湊的空間內提供高電容。這些電容器通常連接起來以供間歇使用。

　　電容器單獨或與電阻器一起可以形成 RC(電阻器-電容器)網絡。這些網絡可應用于濾波、隔直、去耦和耦合相移電路。

　　無源元件要點

　　對無源元件的深入了解對于深入研究電子產品的工程師至關重要。電阻器通過其電阻值控制電流，將其限制在電路所需的特定水平。當電流通過時，電感器會產生磁場，從而產生自感，從而抵抗電流的變化，并使它們能夠在能量存儲和濾波應用中發揮作用。另一方面，電容器將電能存儲為跨極板的電場，從而促進電子系統中的能量存儲、濾波和耦合等功能。了解這些無源元件的技術細微差別使工程師能夠定制設計選擇，以在眾多電子應用中實現最佳性能、效率和可靠性。

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