电力电子学 - 线性电路元件

线性电路元件是指电路中电流输入和电压输出之间呈线性关系的元件。具有线性电路的元件示例包括：

为了更好地理解线性电路元件，需要分析电阻元件。

电阻器

电阻器是一种限制电流流动并导致能量转换的器件。例如，当电流流过灯泡时，电能会转换为其他形式的能量，例如热能和/或光能。元件的电阻以欧姆 (Ω) 为单位测量。

给定电路中的电阻测量值由下式给出：

$$R=\rho \frac{L}{A}$$

其中 R - 电阻；ρ - 电阻率；L - 线长；A - 线的横截面积

电容器是指由两种导电材料（也称为极板）和一种称为电介质的绝缘材料隔开的电器件。它利用电场存储电能。当电容器连接到电池时，会产生电场，从而使正电荷积累在一个极板上，负电荷积累在另一个极板上。

当能量存储在电容器的电场中时，该过程称为充电；当能量移除时，该过程称为放电。存储在电容器中的电能水平称为电容，以法拉 (F) 为单位测量。一法拉等于每伏特一库仑，即 1 C/V。

电容器和电池的区别在于，电容器存储电能，而电池存储化学能并以较慢的速度释放能量。

下表列出了电容器的各种符号。

电感器是利用磁场存储电能的电子器件。电感器的最简单形式是线圈或环形线圈，其中电感与线圈的圈数成正比。此外，电感还取决于导线的材料类型和环路的半径。

对于给定的匝数和半径，只有空心线圈才能产生最小的电感。与空气相同的介电材料包括木材、玻璃和塑料。这些材料有助于电感器的绕制过程。绕组的形状（环形）以及铁磁性物质（例如铁）会增加总电感。

电感器可以存储的能量称为电感。它以亨利 (H) 为单位测量。

固定电感器
可变电感器

这指的是通过电磁感应过程将能量从一个级别改变到另一个级别的器件。它通常用于在利用电力应用中升高或降低交流电压。

当变压器初级侧的电流变化时，会在其铁芯上产生变化的磁通量，该磁通量以磁场形式传播到变压器的次级绕组。

变压器的运行原理依赖于法拉第电磁感应定律。该定律指出，与时间相关的磁通量变化率与导体中感应的电动势成正比。

变压器主要有三个部分：

电磁的概念广泛应用于技术中，并应用于电动机、发电机和电铃中。例如，在门铃中，电磁组件会吸引一个拨锤，该拨锤会敲击铃铛并使其发出响声。

控制器是接收从过程中测量的变量传输的电子信号并将获得的值与控制设定点进行比较的器件。它利用数字算法来关联和比较函数。

传感器用于确定不断变化的电流，以提供用于控制的反馈。感测电流可以实现平滑和准确的转换器功能。电流传感器在转换器中至关重要，以便轻松共享并联或多相转换器中的信息。

电子滤波器还用于处理信号以去除不需要的频率。它们是模拟电路，并且存在于有源或无源状态。

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