電子電路是我們今天生活中幾乎所有技術(shù)進(jìn)步的組成部分。電腦，收音機(jī)，手機(jī)和電腦立刻浮現(xiàn)在腦海中，但電子產(chǎn)品也用于汽車，廚房用具，醫(yī)療設(shè)備和工業(yè)控制。這些器件的核心是有源元件，或電子控制電子流動的電路元件，如半導(dǎo)體。然而，如果沒有比半導(dǎo)體早幾十年更簡單的無源元件，這些器件就無法運(yùn)行。與有源元件不同，無源元件，如電阻，電容和電感，不能用電子信號控制電子流。

抵抗性

顧名思義，電阻器是一種電子元件，可以抵抗電路中的電流。

在具有高導(dǎo)電性并因此具有低電阻率的金屬例如銀或銅中，電子能夠從一個原子自由跳躍到下一個原子，幾乎沒有電阻。

根據(jù)由喬治亞州立大學(xué)物理和天文學(xué)系主辦的物理資源網(wǎng)站HyperPhysics，電路元件的電阻定義為施加電壓與流過它的電流之比。阻力的標(biāo)準(zhǔn)單位是歐姆，它以德國物理學(xué)家Georg Simon Ohm的名字命名。它被定義為在1伏特下電流為1安培的電路中的電阻?？梢允褂脷W姆定律計算電阻，該定律表明電阻等于電壓除以電流，或者R = V / I(更常見地寫為V = IR)，其中R是電阻，V是電壓，I是電流。

電阻器通常分為固定或可變。固定值電阻器是簡單的無源元件，在規(guī)定的電流和電壓限制范圍內(nèi)始終具有相同的電阻。它們具有各種電阻值，從小于1歐姆到幾百萬歐姆。

可變電阻器是簡單的機(jī)電設(shè)備，例如音量控制器和調(diào)光器開關(guān)，當(dāng)您轉(zhuǎn)動旋鈕或移動滑動控制器時，它們會改變電阻器的有效長度或有效溫度。

電感

電感器是一種電子元件，由一個線圈組成，電流穿過它，產(chǎn)生一個磁場。對于電感的單位是亨利(H)，得名約瑟夫·亨利，誰在獨(dú)立大約在同一時間英國物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)電感美國物理學(xué)家法拉第。一個亨利是當(dāng)電流以每秒1安培的速度變化時，感應(yīng)1伏電動勢(來自能量源的電壓)所需的電感量。

電感器在有源電路中的一個重要應(yīng)用是它們傾向于阻擋高頻信號，同時讓低頻振蕩通過。請注意，這與電容器的功能相反。將電路中的兩個組件組合可以選擇性地濾波或產(chǎn)生幾乎任何所需頻率的振蕩。

隨著集成電路(例如微芯片)的出現(xiàn)，電感器變得越來越不常見，因為3D線圈在2D印刷電路中極難制造。因此，根據(jù)科羅拉多大學(xué)博爾德分校物理學(xué)教授邁克爾·杜布森的說法，微電路的設(shè)計沒有電感器，而是使用電容器來獲得基本相同的結(jié)果。

電容

電容是器件存儲電荷的能力，因此，存儲電荷的電子元件稱為電容器。電容器最早的例子是Leyden罐子。該裝置被發(fā)明用于在導(dǎo)電箔上存儲靜電荷，該導(dǎo)電箔襯在玻璃罐的內(nèi)部和外部。

最簡單的電容器由兩個由小間隙隔開的扁平導(dǎo)電板組成。板之間的電位差或電壓與板上電荷量的差異成比例。這表示為Q = CV，其中Q是電荷，V是電壓，C是電容。

電容器的電容是每單位電壓可以存儲的電荷量。測量電容的單位是法拉第(F)，以法拉第命名，定義為存儲1庫侖電荷且施加電位為1伏的容量。一個庫侖(C)是在1秒內(nèi)通過1安培的電流傳輸?shù)碾姾闪俊?/p>

為了最大化效率，電容器板堆疊成層或纏繞成線圈，它們之間具有非常小的氣隙。介電材料 - 部分阻擋板之間電場的絕緣材料 - 通常在氣隙內(nèi)使用。這允許板存儲更多電荷而不會產(chǎn)生電弧和短路。

電容器通常存在于使用振蕩電信號的有源電子電路中，例如無線電和音頻設(shè)備中的電信號。它們幾乎可以瞬間充電和放電，這使它們可以用來產(chǎn)生或過濾電路中的某些頻率。振蕩信號可以對電容器的一個板充電，而另一個板放電，然后當(dāng)電流反向時，它將在第一個板放電時對另一個板充電。

通常，較高的頻率可以通過電容器，而較低的頻率被阻擋。電容器的大小決定了信號被阻止或允許通過的截止頻率。組合的電容器可用于過濾指定范圍內(nèi)的選定頻率。

超級電容器使用納米技術(shù)制造，以產(chǎn)生超薄材料層，例如石墨烯，以實現(xiàn)相同尺寸的傳統(tǒng)電容器的10至100倍的容量; 但它們的響應(yīng)時間比傳統(tǒng)的介電電容慢得多，因此它們不能用于有源電路。另一方面，它們有時可以在某些應(yīng)用中用作電源，例如在計算機(jī)存儲器芯片中，以防止在切斷主電源時數(shù)據(jù)丟失。

電容器也是計時設(shè)備的關(guān)鍵組件，例如由位于加利福尼亞州的SiTime公司開發(fā)的計時設(shè)備。這些設(shè)備用于各種應(yīng)用，從移動電話到高速列車和股票市場交易。這種微型定時器件被稱為MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))，它依靠電容器正常工作。“如果諧振器[定時裝置內(nèi)的振蕩元件]沒有合適的電容和負(fù)載電容，定時電路將無法可靠地啟動，并且在某些情況下，它會完全停止振蕩，”執(zhí)行官Piyush Sevalia表示。 SiTime營銷副總裁。