电路元件分类

---

电路元件是电路的基本组成部分。基本上，电路元件是电气设备的数学模型，其特征在于电压和电流之间的关系。电路元件是电路中最基本的组成部分，因此它不能进一步细分为子组件。电路元件的常见示例包括电阻器、电感器、电容器、电源等。

电路元件的类型

根据电路中的行为，电气电路元件可以分为以下几种类型：

• 有源元件
• 无源元件
• 单向元件
• 双向元件
• 线性元件
• 非线性元件
• 集中参数元件
• 分布参数元件

阅读本文以了解更多关于这些电路元件的信息。

有源元件

向电路提供能量或在电路中提供功率增益的电路元件类型称为有源元件。电压源或电流源等能源是有源元件的示例。诸如晶体管、运算放大器等半导体器件也被认为是有源电路元件，因为这些器件可以在电路中提供功率增益。

换句话说，一个有源元件的 i-v 特性曲线具有负斜率，即元件的功率表达式具有负号。图 1 显示了有源元件的i-v曲线。

无源元件

吸收电能且不能向电路供电的电气电路元件称为无源元件。换句话说，如果电路元件的i-v曲线具有正斜率，则称该电路元件为无源元件。图 2 显示了无源电路元件的i-v曲线。

无源电路可以转换或存储供给它的电能。无源元件的示例包括电阻器、电感器、电容器、变压器等。

单向元件

对于电流的不同方向，电压和电流之间的关系不同的电路元件称为单向元件。图 3 显示了单向电路元件的i-v特性。半导体二极管、LED 等是单向电路元件的示例。

因此，对于单向元件，响应与激励的关系取决于所施加激励的方向，它们在不同的方向上表现不同。

双向元件

对于电流在不同方向流动，电压-电流关系相同电路元件称为双向元件。因此，双向元件具有与所施加激励的方向无关的响应与激励的关系。因此，双向元件在电流流动的任一方向上都表现相同。

例如，如果在电阻器上施加 V 伏特的电压，则无论施加电压的方向如何，流过电阻器的电流始终为 V/R。因此，双向元件的示例包括电阻器、电感器和电容器。

线性元件

如果电路元件遵循电压和电流之间关系的齐次性和可加性特性，则该电路元件为线性元件。对于线性元件，响应与所施加的激励成正比。这意味着，如果线性元件的激励加倍，则响应也必须加倍。

在数学上，线性电路元件是指其响应与激励关系可以用线性微分方程表示的元件。线性电路元件的示例包括纯电阻器、电感器和电容器。

非线性元件

不遵循激励和响应之间关系的齐次性和可加性特性的电路元件称为非线性元件。因此，简单来说，不是线性的电路元件是非线性电路元件。

对于非线性电路元件，响应与所施加的激励不成正比。非线性电路元件的示例包括二极管和其他半导体器件。对于二极管，当施加的电压小于截止电压时，流过二极管的电流实际上为零。但是，如果施加的电压升高到高于截止电压，则流过二极管的电流会变得过高。因此，二极管是非线性电路元件。

集中参数元件

当电路元件的物理尺寸相对于信号波长很小时，称为集中参数元件。因此，集中参数元件是纯净且物理上可分离的元件。纯电阻器、电感器和电容器是集中参数元件的示例。

分布参数元件

当电路元件的物理尺寸与单个波长数量级相同时，称为分布参数元件。因此，分布参数元件不纯净且物理上不可分离，而是分布在整个电路长度上。传输线是分布参数元件的示例。

结论

在本文的上述部分中，我们讨论了不同类型的电路元件。这种元件分类基于它们在电路中的行为。从上面的讨论中，我们可以指出一些重要的结论，如下所示：

• 每个线性元件都必须具有双向特性。

• 如果i-v曲线在任何点的斜率为负，则电路元件为有源元件，否则为无源元件。

• 如果元件的特性曲线在相反的象限中相似，则该元件为双向元件，否则为单向元件。