linjära kretselement avser komponenterna i en elektrisk krets som uppvisar ett linjärt förhållande mellan strömingången och spänningsutgången. Exempel på element med linjära kretsar inkluderar−
- motstånd
- kondensatorer
- induktorer
- transformatorer
för att få en bättre förståelse av linjära kretselement är en analys av motståndselement nödvändig.
motstånd
ett motstånd är en anordning där flödet av en elektrisk ström begränsas vilket resulterar i en energiomvandling. Till exempel, när el strömmar genom en glödlampa, omvandlas elen till en annan form av energi som värme och/eller ljus. Motståndet hos ett element mäts i ohm (& ohm;).
måttet på resistans i en given krets ges av –
$$R= \ rho \ frac{L}{A}$ $
där R-motstånd; Xiaomi-resistivitet; L-trådens längd; och A-tvärsnittsarea av tråd
Symbol för olika motstånd
motstånd | |
ett variabelt motstånd | |
en potentiometer |
kondensatorer
en kondensator avser en elektrisk anordning som har två ledande material (även känd som plattor) åtskilda av en isolator som kallas en dielektrisk. Den använder elektriskt fält för att lagra elektrisk energi. Det elektriska fältet utvecklas när kondensatorn är ansluten till ett batteri, vilket gör att positiva elektriska laddningar ackumuleras på en platta och negativa elektriska laddningar på den andra plattan.
när energi lagras i en kondensators elektriska fält kallas processen laddning, och när energi tas bort kallas processen urladdning. Nivån på elektrisk energi lagrad i en kondensator kallas kapacitans och mäts i farads (F). En farad är densamma som en coulomb per enhet volt ges av 1 C/V.
skillnaden mellan en kondensator och ett batteri är att en kondensator lagrar elektrisk energi medan ett batteri lagrar kemisk energi och släpper ut energin i långsam takt.
Symbol för olika kondensatorer
de olika symbolerna för en kondensator anges i tabellen nedan.
fast kondensator | |
variabel kondensator | |
polariserad kondensator |
induktorer
induktorer är elektroniska enheter som använder magnetfält för att lagra elektrisk energi. Den enklaste formen av en induktor är en spole eller en tråd i slingform där induktansen är direkt proportionell mot antalet slingor i tråden. Dessutom beror induktansen på typen av material i tråden och slingans radie.
givet ett visst antal varv och radiestorlek kan endast luftkärnan resultera i minst induktans. De dielektriska materialen, som tjänar samma syfte som luft inkluderar trä, glas och plast. Dessa material hjälper till vid lindning av induktorn. Formen på lindningarna (munkformen) såväl som ferromagnetiska ämnen, till exempel järn, ökar den totala induktansen.
mängden energi som en induktor kan lagra kallas induktans. Det mäts i Henry (H).
Symbol för olika induktorer
fast induktor | |
variabel induktor |
transformatorer
Detta hänvisar till en enhet som förändrar energi från en nivå till en annan genom en process som kallas elektromagnetisk induktion. Det används vanligtvis för att höja eller sänka växelspänningar i applikationer som använder elkraft.
när strömmen på transformatorns primära sida varieras skapas ett varierat magnetiskt flöde på dess kärna, som sprider sig ut till transformatorns sekundära lindningar i form av magnetfält.
driftsprincipen för en transformator bygger på Faradays lag om elektromagnetisk induktion. Lagen säger att förändringshastigheten för flödeslänkningen med avseende på tid är direkt relaterad till EMF inducerad i en ledare.
en transformator har tre huvuddelar−
- primärlindning
- Magnetisk kärna
- sekundärlindning
Symbol för en transformator
ytterligare enheter
elektromagnetiska enheter
konceptet av elektromagnetism används ofta i teknik och den används i motorer, generatorer och elektriska klockor. Till exempel, i en dörrklocka, lockar den elektromagnetiska komponenten en klaff som träffar klockan och får den att ringa.
styrenheter
styrenheter är enheter som tar emot elektroniska signaler som överförs från en uppmätt variabel i en process och jämför det erhållna värdet med en börvärde. Den använder digitala algoritmer för att korrelera och jämföra funktioner.
sensorer
sensorer används för att bestämma ström, som ständigt varierar för att ge feedback för kontrolländamål. Avkänningsström gör det möjligt att uppnå en jämn och exakt omvandlarfunktion. Nuvarande sensorer är kritiska i omvandlare så att informationen i parallella eller flerfasomvandlare enkelt delas.
Filter
elektroniska filter används också för att utföra bearbetning av signaler för att ta bort oönskade frekvenser. De är analoga kretsar och finns i antingen aktivt eller passivt tillstånd.