Dlaczego podzespoły aktywne są droższe od pasywnych?

Elektronika jest centralną częścią naszego współczesnego świata i jest wykorzystywana w niemal każdej branży. Prawidłowe działanie tych urządzeń zależy od wielu kluczowych komponentów. Komponenty aktywne są jednak droższe od pasywnych. W tym artykule omówiono różnicę między tymi dwoma typami podzespołów elektronicznych. Dowiesz się, dlaczego komponenty aktywne są droższe, a pasywne tańsze.

Tranzystory

Istnieją dwa podstawowe typy komponentów elektronicznych: aktywne i pasywne. Komponenty aktywne służą do wytwarzania energii, podczas gdy komponenty pasywne służą do jej przechowywania. Oba typy są ważne w urządzeniach elektronicznych, ponieważ zapewniają, że sprzęt elektroniczny działa zgodnie z oczekiwaniami. Istnieje jednak kilka istotnych różnic między aktywnymi i pasywnymi komponentami elektronicznymi.

Tranzystor jest elementem aktywnym i urządzeniem półprzewodnikowym, które do działania wymaga zasilania zewnętrznego. Tranzystor może zwiększać lub zmniejszać natężenie prądu płynącego w obwodzie. Tranzystor może również zmieniać kierunek przepływu prądu.

Cewki indukcyjne

Komponenty aktywne to te, które wytwarzają prąd lub napięcie, podczas gdy komponenty pasywne tego nie robią. Różnica między komponentami aktywnymi i pasywnymi nie polega tylko na ich fizycznym wyglądzie; ma to również związek z ich funkcją. Komponent aktywny ma za zadanie wzmacniać moc, podczas gdy komponent pasywny nie ma takiego celu.

Zasadniczo komponenty aktywne wymagają zewnętrznego źródła energii do działania. Komponenty pasywne nie generują energii, ale magazynują ją i kontrolują przepływ prądu. Przykładem komponentu aktywnego może być tranzystor, a komponentu pasywnego - rezystor.

Cewki odfiltrowują sygnały o wysokiej częstotliwości

Cewka indukcyjna może być używana w obwodzie elektrycznym do filtrowania sygnałów o wysokiej częstotliwości. Działa on poprzez zmniejszenie częstotliwości sygnału do częstotliwości niższej niż częstotliwość wejściowa. Ogólnie rzecz biorąc, inżynierowie szukają współczynnika, który spada do 1/(2*x)1/2. Chcą również znać częstotliwość narożną, którą można określić graficznie. Oś x wyświetla częstotliwość, podczas gdy oś y reprezentuje wzmocnienie.

Jednym ze sposobów określenia indukcyjności cewki indukcyjnej jest pomiar napięcia na cewce indukcyjnej. Pomoże to określić czułość cewki indukcyjnej na sygnał o wysokiej częstotliwości. Indukcyjność można również zmierzyć za pomocą częstotliwości narożnej. Należy pamiętać, że indukcyjność nie jest dokładnym pomiarem, ponieważ obwód zawsze podlega stratom.

Tranzystory to wzmacniacze i przełączniki

Tranzystory to urządzenia elektryczne służące do sterowania sygnałami. Składają się one z dwóch podstawowych elementów: emitera i kolektora. Część emiterowa tranzystora jest polaryzowana do przodu, a część kolektorowa jest polaryzowana do tyłu. Gdy tranzystor działa w obszarze aktywnym, strona kolektora będzie lekko zakrzywiona. Obszar kolektora jest najważniejszą częścią tranzystora, ponieważ tam prąd kolektora jest najbardziej stabilny.

Tranzystory można sklasyfikować jako półprzewodniki typu p lub typu n. Gdy są używane jako przełączniki, działają podobnie do wzmacniaczy. Mogą działać jako przełączniki poprzez zmianę prądu przepływającego przez bazę.

Cewki indukcyjne są niewzajemne

Cewki indukcyjne są niewzajemne, jeśli dwie lub więcej z nich są połączone równolegle i nie ma między nimi wzajemnej indukcyjności. Oznacza to, że suma ich całkowitych indukcyjności będzie mniejsza niż suma ich indywidualnych indukcyjności. Ma to miejsce w przypadku cewek równoległych, w których cewki są ułożone w przeciwnych kierunkach.

Innym sposobem definiowania wzajemności jest wzajemna indukcyjność. Obwód równoważny to taki, w którym część pierwotna i wtórna mają równą wzajemną indukcyjność. W transformatorze przeciwsobnym druga część nie traci energii podczas sprzężenia magnetycznego, więc nie reprezentuje ona energii skupionej.

Cewki indukcyjne nie wymagają zewnętrznego źródła energii

Cewki indukcyjne magazynują energię poprzez zmianę natężenia pola magnetycznego w odpowiedzi na ilość przepływającego przez nie prądu. Im silniejszy prąd, tym silniejsze pole magnetyczne i tym więcej energii jest magazynowane. Ta właściwość jest unikalna dla cewek indukcyjnych w porównaniu do rezystorów, które zazwyczaj rozpraszają energię w postaci ciepła. Ponadto ilość energii zmagazynowanej w cewce indukcyjnej zależy od ilości przepływającego przez nią prądu.

Głównym zadaniem cewki indukcyjnej jest magazynowanie energii. Gdy prąd elektryczny przepływa przez cewkę indukcyjną, w przewodniku indukowane jest pole magnetyczne. Ponadto indukowane pole magnetyczne przeciwstawia się szybkości zmian prądu lub napięcia. W rezultacie przez cewkę indukcyjną przepływa stały prąd stały, który jest symbolizowany literą L. Ta właściwość sprawia, że cewki indukcyjne są przydatne w zastosowaniach o dużej mocy, w których nie można ich zastąpić konwencjonalnym komponentem elektrycznym.