无源、有源和机电组件

分类是技术科学领域的一个重要方面，电气工程也不例外。分类帮助我们组织我们的思想，进行系统的观察，并形成概念上的联系。

电子电路和系统中经常使用的元器件种类相当多，但如果我们仔细考虑这些元器件的某些定义特性，我们可以将它们分为三大类。让我们从以下简要的定义开始，然后我们将更仔细地研究这三个类别。

• 被动元件不能放大信号，也不会产生机械运动。
• 活跃的元件可以放大信号。
• 机电元件将电能转化为机械运动，将机械运动转化为电能，或便于电气互连。

无源元件

无源组件利用现有的电能工作。换句话说，它们并不向电路中注入电能。最常见的无源电子元件是电阻、电容和电感。电阻将电能转化为热能，电容将电能储存在电场中，电感将电能储存在磁场中。

常见电阻器原理图符号。

不同类型的电容原理图符号。

电感器的原理图符号。

因此，它们都以一种方式来处理电能被动-它们可以通过将能量从一种形式转换为另一种形式来影响电信号，但它们不能通过注入由电源(如电池或电源电路)提供的能量来增加信号的功率。

不太常见的被动组件包括铁氧体磁珠，与电感器相似，用于抑制噪音;天线，有效地产生或接收电磁辐射;和变形金刚，它使用紧密间隔的电感器来增加或减少交流电压的幅度。

这张图显示了铁氧体珠与电容器一起使用来创建电源滤波器。指这篇文章为更多的信息。

传感器根据物理条件产生或修改电信号。被动传感器包括热敏电阻，用来测量温度，光敏电阻，测量光强度和电阻应变仪。所有这些都是抗性的特殊应用。

活性成分

有源分量可以通过注入由源分量提供的能量来贡献电信号的功率。我们可以把它想象成放大作用或转换作用。放大元件使用电源来增加输入信号的功率，而电子开关允许一个信号进行控制。通过或阻断第二个更高功率的信号。

最具代表性的活性成分被称为晶体管。一个双极结型晶体管(BJT)的功能类似于电流控制的电流源和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的功能类似于电压控制电流源。这两种类型的晶体管都可以用作开关或放大器。

双极晶体管原理图符号。

场效应晶体管原理图符号。

二极管是只允许电流单向流动的常见元件。它们是主动的还是被动的?事实上，这个问题很难回答。二极管类似于无源元件，因为它们只有两个终端，不能增加信号的功率，但它们依赖于半导体结(像bjt)，它们的电气特性与电阻、电容和电感非常不同。如果我们说一个有源元件必须允许一个施加的电信号来控制流过该元件另一部分的电流，那么我们就可以将二极管归类为无源二极管。

机电组件

最常见的机电元件是电动马达。虽然电动机的功能细节千差万别，但几乎所有的电动机都有相同的基本目的:以旋转运动的形式将电能转化为机械能。

AAC格式的C-BISCUIT机器人由两台有刷直流电机提供动力。

一个发电机这种关系反过来:例如，由流动的水或风产生的机械运动被转换成电能。螺线管和演讲者是将电能转化为直线运动的机电元件。

有些机电组件看起来不太机械，因为我们看不到它们移动。这些压电设备,例如石英晶体和陶瓷谐振器，在施加电场的作用下经历机械变化。石英晶体被广泛用于产生高精度的定时信号。

这张图显示了一个石英晶体振荡器电路。

其他一些机电组件相当普通，但这并不意味着它们不重要。机械开关仍然是控制电路的有效方法，还有呢连接器帮助我们方便和安全地将电源电压和电信号从系统的一个部分转移到另一个部分。

结论

在这个视频中，我们研究了有源和无源组件之间的区别，我们也提到了一些机电组件的例子。下一个教程将介绍半导体。