prvky lineárního obvodu se týkají součástí v elektrickém obvodu, které vykazují lineární vztah mezi vstupem proudu a výstupem napětí. Příklady prvků s lineárními obvody zahrnují−
- rezistory
- kondenzátory
- induktory
- transformátory
pro lepší pochopení prvků lineárního obvodu je nutná analýza odporových prvků.
rezistory
rezistor je zařízení, ve kterém je omezen tok elektrického proudu, což vede k přeměně energie. Například, když elektřina protéká žárovkou, elektřina se přemění na jinou formu energie, jako je teplo a / nebo světlo. Odpor prvku se měří v ohmech (& ohm;).
míra odporu v daném obvodu je dána −
$$r=\rho \frac{L}{A}$$
kde R-odpor; ρ-odpor; L-délka drátu; a a-průřezová plocha drátu
Symbol různých odporů
rezistor | |
proměnný odpor | |
potenciometrů |
kondenzátory
kondenzátor označuje elektrické zařízení, které má dva vodivé materiály (také známé jako desky) oddělené izolátorem známým jako dielektrikum. Používá elektrické pole k ukládání elektrické energie. Elektrické pole se vyvíjí, když je kondenzátor připojen k baterii, čímž se na jedné desce hromadí kladné elektrické náboje a na druhé desce záporné elektrické náboje.
když je energie uložena v elektrickém poli kondenzátoru, proces se nazývá nabíjení a když je energie odstraněna, proces se nazývá vybíjení. Úroveň elektrické energie uložené v kondenzátoru se nazývá kapacita a měří se ve faradech (F). Jeden farad je stejný jako jeden coulomb na jednotku voltu daný 1 C / v.
rozdíl mezi kondenzátorem a baterií spočívá v tom, že kondenzátor ukládá elektrickou energii, zatímco baterie ukládá chemickou energii a uvolňuje energii pomalou rychlostí.
Symbol různých kondenzátorů
různé symboly kondenzátoru jsou uvedeny v následující tabulce.
pevný kondenzátor | |
variabilní kondenzátor | |
polarizovaný kondenzátor |
induktory
induktory jsou elektronická zařízení, která používají magnetické pole k ukládání elektrické energie. Nejjednodušší formou induktoru je cívka nebo drát ve smyčce, kde indukčnost je přímo úměrná počtu smyček v drátu. Kromě toho indukčnost závisí na typu materiálu v drátu a poloměru smyčky.
vzhledem k určitému počtu otáček a velikosti poloměru může mít pouze vzduchové jádro za následek nejmenší indukčnost. Dielektrické materiály, které slouží stejnému účelu jako vzduch, zahrnují dřevo, sklo a plast. Tyto materiály pomáhají při navíjení induktoru. Tvar vinutí (tvar koblihy), stejně jako feromagnetické látky, například železo, zvyšují celkovou indukčnost.
množství energie, které může induktor uložit, se nazývá indukčnost. Měří se v Henry (H).
Symbol různých induktorů
pevné induktory | |
proměnná induktor |
transformátory
jedná se o zařízení, které mění energii z jedné úrovně na druhou procesem známým jako elektromagnetická indukce. Obvykle se používá ke zvýšení nebo snížení střídavého napětí v aplikacích využívajících elektrickou energii.
když je proud na primární straně transformátoru měněn, vytváří se na jeho jádru pestrý magnetický tok, který se rozprostírá na sekundární vinutí transformátoru ve formě magnetických polí.
princip fungování transformátoru se opírá o Faradayův zákon elektromagnetické indukce. Zákon stanoví, že rychlost změny toku spojující s časem přímo souvisí s EMF indukovaným ve vodiči.
transformátor má tři hlavní části−
- primární vinutí
- Magnetické jádro
- sekundární vinutí
Symbol transformátoru
přídavná zařízení
Elektromagnetická zařízení
koncept elektromagnetismu je široce používán v technologii a používá se v motorech, generátorech a elektrických zvoncích. Například v zvonku, elektromagnetická součást přitahuje klapku, která zasáhne zvonek a způsobí, že zazvoní.
regulátory
regulátory jsou zařízení, která přijímají elektronické signály přenášené z měřené proměnné v procesu a porovnávají získanou hodnotu s nastavenou hodnotou řízení. Využívá digitální algoritmy pro korelaci a porovnání funkcí.
senzory
senzory se používají k určení proudu, který se neustále mění, aby poskytoval zpětnou vazbu pro účely řízení. Snímací proud umožňuje dosáhnout hladké a přesné funkce převodníku. Proudové senzory jsou v převodnících kritické, takže informace v paralelních nebo vícefázových převodnících jsou snadno sdíleny.
filtry
elektronické filtry se také používají k provádění zpracování signálů k odstranění nežádoucích frekvencí. Jsou to analogové obvody a existují v aktivním nebo pasivním stavu.