lineaarisilla piirielementeillä tarkoitetaan virtapiirin komponentteja, joilla on lineaarinen suhde virran tulon ja jännitteen ulostulon välillä. Esimerkkejä lineaarisilla piireillä varustetuista alkuaineista ovat−
- vastukset
- Kondensaattorit
- induktorit
- muuntajat
jotta saadaan parempi käsitys lineaarisista piirielementeistä, tarvitaan vastuselementtien analyysi.
vastukset
vastus on laite, jossa sähkövirran kulkua rajoitetaan johtaen energiamuunnokseen. Esimerkiksi kun sähkö virtaa lampun läpi, sähkö muunnetaan erilaiseksi energiamuodoksi, kuten lämmöksi ja / tai valoksi. Alkuaineen resistanssi mitataan ohmeina (&ohmi;).
tietyn piirin resistanssin mitta on −
$$R=\rho \frac{L}{A}$$
missä R-resistanssi; ρ-resistiivisyys; l-langan pituus; ja A-langan poikkipinta-ala
erilaisten vastusten symboli
| vastus |  |
| muuttuva vastus |  |
| potentiometri |  |
Kondensaattorit
kondensaattori tarkoittaa sähkölaitetta, jossa on kaksi johtavaa materiaalia (tunnetaan myös levyinä) erotettuna eristeellä, joka tunnetaan dielektrisenä. Se käyttää sähkökenttää sähköenergian varastoimiseen. Sähkökenttä syntyy, kun kondensaattori kytketään akkuun, jolloin toiselle levylle kertyy positiivisia sähkövarauksia ja toiselle levylle negatiivisia sähkövarauksia.
kun kondensaattorin sähkökenttään varastoituu energiaa, prosessia kutsutaan lataukseksi ja kun energiaa poistetaan, prosessia kutsutaan purkautumiseksi. Kondensaattoriin varastoituneen sähköenergian tasoa kutsutaan kapasitanssiksi ja se mitataan faradeissa (F). Yksi farad on sama kuin yksi coulombi yhtä volttiyksikköä kohti, joka on annettu 1 C / V.
kondensaattorin ja akun erona on se, että kondensaattori varastoi sähköenergiaa, kun taas akku varastoi kemiallista energiaa ja vapauttaa energiaa hitaalla nopeudella.
erilaisten kondensaattoreiden symboli
kondensaattorin eri symbolit on esitetty alla olevassa taulukossa.
| kiinteä kondensaattori |  |
| Säätökondensaattori |  |
| polarisoitunut kondensaattori |  |
induktorit
induktorit ovat elektronisia laitteita, jotka käyttävät magneettikenttää sähköenergian varastoimiseen. Yksinkertaisin induktorin muoto on Kela tai Lanka silmukkamuodossa, jossa induktanssi on suoraan verrannollinen langan silmukoiden määrään. Lisäksi Induktanssi riippuu langan materiaalityypistä ja silmukan säteestä.
kun otetaan huomioon tietty määrä kierroksia ja säteen koko, vain ilmaydin voi tuottaa vähiten induktanssia. Dielektrisiä materiaaleja, jotka palvelevat samaa tarkoitusta kuin ilma, ovat puu, lasi ja muovi. Nämä materiaalit auttavat prosessissa käämitys Kelan. Käämien muoto (donitsin muoto) sekä ferromagneettiset aineet, esimerkiksi rauta lisäävät kokonaisinduktanssia.
induktorin varastoima energiamäärä tunnetaan induktanssina. Se mitataan Henryssä (H).
erilaisten induktoreiden symboli
| kiinteä induktori |  |
| muuttuva induktori |  |
muuntajat
tällä tarkoitetaan laitetta, joka muuttaa energiaa tasolta toiselle sähkömagneettiseksi induktioksi kutsutun prosessin avulla. Sitä käytetään yleensä AC-jännitteiden nostamiseen tai laskemiseen sähköenergiaa hyödyntävissä sovelluksissa.
kun muuntajan ensiöpuolen virta on vaihteleva, sen ytimeen syntyy vaihteleva magneettivuo, joka leviää muuntajan toisiokäämeihin magneettikenttien muodossa.
muuntajan toimintaperiaate nojaa Faradayn sähkömagneettisen induktion lakiin. Lain mukaan vuon muuttumisnopeus suhteessa aikaan on suoraan verrannollinen johtimessa indusoituvaan EMF: ään.
muuntajassa on kolme pääosaa−
- ensiökäämi
- magneettinen ydin
- toisiokäämi
muuntajan symboli
Lisälaitteet
sähkömagneettiset laitteet
käsite sähkömagnetismia käytetään laajalti tekniikassa ja sitä sovelletaan moottoreissa, generaattoreissa ja sähkökelloissa. Esimerkiksi ovikellossa sähkömagneettinen komponentti vetää puoleensa taputtajan, joka osuu kelloon ja saa sen soimaan.
ohjaimet
ohjaimet ovat laitteita, jotka vastaanottavat prosessissa mitatusta muuttujasta siirrettyjä elektronisia signaaleja ja vertaavat saatua arvoa asetettuun ohjauspisteeseen. Se käyttää digitaalisia algoritmeja funktioiden korrelointiin ja vertailuun.
antureita
käytetään virran määrittämiseen, joka vaihtelee jatkuvasti palautteen antamiseksi säätöä varten. Tunnistusvirran avulla on mahdollista saavuttaa sujuva ja tarkka Muuntimen toiminto. Nykyiset anturit ovat kriittisiä muuntimissa siten, että tieto rinnakkaisista tai monivaiheisista muuntimista on helposti jaettavissa.
suodattimia
elektronisia suodattimia käytetään myös signaalien käsittelyyn ei-toivottujen taajuuksien poistamiseksi. Ne ovat analogisia piirejä ja olemassa joko aktiivisessa tai passiivisessa tilassa.