幾個(gè)電阻器的例子。電阻將能量轉(zhuǎn)化為熱量并將其消散。

電子電路是我們今天生活中幾乎所有技術(shù)進(jìn)步的組成部分。電視、收音機(jī)、電話和電腦立即出現(xiàn)，但電子產(chǎn)品也用于汽車、廚房用具、醫(yī)療設(shè)備和工業(yè)控制。這些設(shè)備的核心是有源元件，或電子控制電子流的電路元件，如半導(dǎo)體。然而，如果沒有比半導(dǎo)體早幾十年的簡(jiǎn)單、無(wú)源元件，這些設(shè)備就無(wú)法工作。與有源元件不同的是，無(wú)源元件，如電阻、電容器和電感，不能用電子信號(hào)控制電子流。

阻力

顧名思義，電阻器是一種電子元件，能抵抗電流在電路里。

在金屬中，如銀或銅電子具有高的導(dǎo)電性和低的電阻率，因此可以自由地跳過一個(gè)電子。原子到下一個(gè)，幾乎沒有抵抗。

電路元件的電阻被定義為施加電壓與流經(jīng)電路元件的電流之比。超物理學(xué)，由喬治亞州立大學(xué)物理學(xué)和天文學(xué)系主辦的一個(gè)物理資源網(wǎng)站。電阻的標(biāo)準(zhǔn)單位是歐姆，以德國(guó)物理學(xué)家的名字命名。喬治·西蒙·歐姆。它被定義為在1伏電流為1安培的電路中的電阻。電阻可以用歐姆定律來計(jì)算，歐姆定律認(rèn)為電阻等于電壓除以電流，或R=V/I(通常寫為V=IR)，其中R是電阻，V是電壓，I是電流。

電阻器一般分為固定電阻器或可變電阻器。固定值電阻器是簡(jiǎn)單的無(wú)源元件，在規(guī)定的電流和電壓限制內(nèi)始終具有相同的電阻。它們的電阻值范圍很廣，從不到1歐姆到幾百萬(wàn)歐姆不等。

可變電阻是簡(jiǎn)單的機(jī)電設(shè)備，例如體積控制和調(diào)光開關(guān)，當(dāng)你轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)旋鈕或移動(dòng)一個(gè)滑動(dòng)控制時(shí)，它會(huì)改變電阻的有效長(zhǎng)度或有效溫度。

由安裝在電路板上的銅線制成的電感的例子。

電感

感應(yīng)器是一種電子元件，由線圈組成，電流通過線圈，產(chǎn)生磁場(chǎng)。電感的單位是亨利(H)，以它的名字命名。約瑟夫·亨利，一位美國(guó)物理學(xué)家，與英國(guó)物理學(xué)家同時(shí)獨(dú)立發(fā)現(xiàn)電感。邁克爾·法拉第。一亨利是當(dāng)電流以每秒1安培變化時(shí)，產(chǎn)生1伏電動(dòng)勢(shì)所需的電感量(來自能源的壓力)。

電感在有源電路中的一個(gè)重要應(yīng)用是，它們?cè)谠试S低頻振蕩通過的同時(shí)，往往會(huì)阻塞高頻信號(hào)。請(qǐng)注意，這是相反的功能電容器。在電路中組合這兩個(gè)元件可以有選擇地過濾或產(chǎn)生幾乎任何期望頻率的振蕩。

隨著集成電路(如微芯片)的出現(xiàn)，電感變得越來越不常見，因?yàn)?D線圈在二維印刷電路中是非常難制造的。科羅拉多州博爾德大學(xué)(Universityof科羅拉多博爾德)物理學(xué)教授邁克爾·杜布森(MichaelDubson)說，出于這個(gè)原因，微電路是不帶電感的，而是使用電容器來實(shí)現(xiàn)基本相同的結(jié)果。

電容器的幾個(gè)例子。電容器儲(chǔ)存電荷。

電容

電容是設(shè)備存儲(chǔ)的能力。電荷因此，儲(chǔ)存電荷的電子元件稱為電容器。電容器最早的例子是萊頓罐。這種裝置的發(fā)明是為了將靜電電荷儲(chǔ)存在導(dǎo)電箔上，這種箔排列在玻璃瓶的內(nèi)外部。

最簡(jiǎn)單的電容器是由兩個(gè)由小間隙隔開的平板組成。極板之間的電位差或電壓與板上電荷量的差異成正比。這表示為Q=CV，其中Q是電荷，V是電壓，C是電容。

電容器的電容是它可以儲(chǔ)存每單位電壓的電荷量。測(cè)量電容的單位是法拉第(F)，以法拉第(Faraday)命名，并被定義為存儲(chǔ)1庫(kù)侖(1伏特)電荷庫(kù)侖的容量。一庫(kù)侖(C)是電流在1秒內(nèi)以1安培傳送的電荷量。

氣隙很小。'>為了最大限度地提高效率，電容器板被層疊或纏繞成線圈，它們之間的氣隙很小。介電材料-絕緣材料這可以使盤子儲(chǔ)存更多的電荷，而不需要電弧和短路。

電容通常存在于使用振蕩電信號(hào)的有源電子電路中，如收音機(jī)和音頻設(shè)備中。它們幾乎可以瞬間充放電，這使得它們可以用來產(chǎn)生或過濾電路中的某些頻率。振蕩信號(hào)可以在另一個(gè)板放電時(shí)給電容器的一個(gè)板充電，然后當(dāng)電流反轉(zhuǎn)時(shí)，它將在第一個(gè)板放電時(shí)向另一個(gè)板充電。

通常，更高的頻率可以通過電容器，而較低的頻率被阻塞。電容器的大小決定信號(hào)被阻塞或允許通過的截止頻率。電容器組合可用于在指定范圍內(nèi)過濾選定的頻率。

超級(jí)電容器是用納米技術(shù)若要?jiǎng)?chuàng)建超薄的材料層，如石墨烯，以獲得相同尺寸的傳統(tǒng)電容器的10至100倍的容量；但它們的響應(yīng)時(shí)間比傳統(tǒng)的介電容器慢得多，因此不能用于有源電路。另一方面，它們有時(shí)可以用作電源在某些應(yīng)用中，例如在計(jì)算機(jī)內(nèi)存芯片中，防止主電源被切斷時(shí)數(shù)據(jù)丟失。

電容器也是計(jì)時(shí)裝置的關(guān)鍵部件，例如SiTime，一家總部設(shè)在加利福尼亞的公司。這些設(shè)備被廣泛應(yīng)用于各種應(yīng)用，從手機(jī)到高速列車，以及股票市場(chǎng)的交易。微型定時(shí)裝置被稱為微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)，它依靠電容器來正常工作?！叭绻C振器(計(jì)時(shí)裝置中的振蕩元件)沒有正確的電容和負(fù)載電容，計(jì)時(shí)電路將無(wú)法可靠啟動(dòng)，在某些情況下，它將完全停止振蕩，”SiTime負(fù)責(zé)營(yíng)銷的執(zhí)行副總裁Piyush Svalia說。