Unterscheidung zwischen passiven und aktiven Komponenten

23

Während ich (die meiste Zeit) aus Erfahrung weiß, welche Komponenten im Allgemeinen als aktiv oder passiv angesehen werden, muss ich noch eine zufriedenstellende Definition finden.

Warum unterteilen wir elektrische Komponenten überhaupt in diese beiden Hauptkategorien?

Einige Beispiele:

Von http://www.electricaltechnology.org/2013/06/the-main-difference-between-active-and.html

Aktiv: Diese Geräte oder Komponenten, die Energie in Form von Spannung oder Strom erzeugen, werden als aktive Komponenten bezeichnet.
Passiv: Diese Geräte oder Komponenten, die Energie in Form von Spannung oder Strom speichern oder aufrechterhalten, werden als passive Komponenten bezeichnet

Wie "produziert" eine Diode Energie?

Von http://www.differencebetween.com/difference-between-active-and-vs-passive-components/

Was ist der Unterschied zwischen aktiven und passiven Komponenten?
1. Aktive Geräte versorgen den Stromkreis mit Strom, während passive Geräte keine Energie liefern können.
2. Aktive Geräte versorgen den Strom mit Strom und passive Geräte versorgen den Strom mit Strom.
3. Aktive Geräte können den Stromfluss (Energie) innerhalb des Stromkreises steuern, während passive Geräte ihn nicht steuern können.

Was genau bedeutet "Stromfluss steuern können"? Kann ein (passiver) Kondensator nicht auch den Stromfluss steuern oder zumindest beeinflussen?

Einige Leute argumentieren, dass es vom Kontext abhängt, in dem die Komponente verwendet wird, um sie als aktiv oder passiv betrachten zu können. Das macht die Sache nicht einfacher.

Speziell für Dioden gibt es so viele widersprüchliche / unterschiedliche Argumente:

  • "In den meisten Fällen (Gleichrichter, Zener usw.) ist eine Diode zweifellos ein PASSIVES Gerät. Nur in einigen Sonderfällen wie bei einer Tunneldiode kann sie als AKTIVES Gerät angesehen werden, wenn ihr negativer Widerstandsbereich verwendet wird . "
  • "Es ist ein aktives Gerät. Da seine Impedanz positiv ist oder vi chara in 1 & 2 Quadranten liegt."
  • "Ja, es ist ein aktives Gerät, da es eine externe Stromquelle benötigt, um es in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung zu betreiben."
  • "Diode ist ein aktives Gerät, da es als Wellenformgenerator (z. B. Halbwellengleichrichter) verwendet werden kann."
  • "Wenn die iv-Merkmale der Diode in den Regionen I und III liegen, handelt es sich um ein passives Gerät (das immer Energie verbraucht). Ich denke, die meisten Dioden fallen in diese Kategorie."

Ich bin mir ziemlich sicher, dass es keine "eine Regel" gibt, und Sie müssen immer mehrere Fragen zu einer Komponente stellen, die erfüllt sein muss, um sie zu klassifizieren. Aber was genau sind diese Kriterien?

Rev1.0
quelle
3
Ich denke, es ist nur eine Syntaxsache und hat ehrlich gesagt in der realen Welt sehr wenig Bedeutung. Solange Sie wissen, was das Gerät ist / tut, können Sie es als aktiv bezeichnen, und es spielt keine Rolle. Die Definition, die mir beigebracht wurde, ist, dass ein aktives Gerät Strom von Versorgungsschienen verbrauchen muss, um seine Funktion zu erfüllen, während eine passive Komponente dies nicht tut. Ich persönlich mag diese Definition und es funktioniert gut für mich. Im Allgemeinen verwende ich diese Unterscheidung nur, wenn ich mich auf die "Passiven" auf einer Tafel beziehe, an der ich arbeite. Wie alle Definitionen, wenn Sie genau hinschauen, werden Sie feststellen, dass es nicht perfekt ist.
Doov
Mit nur passiven Bauteilen kann man keine Schaltung aufbauen, die die Leistung in einem Signal verstärkt. (Sie können die Spannung oder den Strom, aber nicht das Produkt verstärken.)
Wouter van Ooijen

Antworten:

33

Es gibt eine klare Definition: Passive Elemente haben keine Funktion zur Verstärkung oder Steuerung von Spannung oder Strom: Ihre Steuerfunktion ist linear -> I / V = ​​R im Fall eines Widerstands. Es gibt genau vier Arten von passiven Elementen: Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten und Memristoren. Alle anderen Komponenten sind aktiv. Quelle http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrisches_Bauelement

Aktive Elemente haben eine Verstärkungs- oder Steuerfunktion, dh die Verbindung der Steuerparameter ist nichtlinear. Dioden steuern Strom, Transistoren verstärken Strom usw.

Der Grund für die Unterscheidung ist mathematisch: Sie können bestimmte mathematische Ansätze verwenden, um die Gleichungen eines Geräts zu lösen, das nur passive Elemente enthält, während dieselben Ansätze bei aktiven Elementen nicht funktionieren würden. Wenn Sie aktive Elemente haben, müssen Sie möglicherweise zuerst ein passives Netzwerk an die Arbeitsbedingungen annähern, bevor Sie berechnen.

Dies bedeutet nicht, dass Sie aus passiven Elementen keine erweiterten Geräte erstellen können. Analogfilter bestehen häufig aus passiven Elementen und können recht kompliziert sein.

posipiet
quelle
2
Das ist die beste Antwort. Es ist ein bisschen beängstigend, dass so viele Leute glauben, die Unterscheidung sei willkürlich. Für viele militärische und industrielle Screening- und Qualitätszwecke ist die Unterscheidung von entscheidender Bedeutung. Sie werden so manchen Qualitätsingenieur treffen, der wissen möchte, ob Sie "aktive" Komponenten ausgetauscht oder überprüft haben. Wenn Sie dann fragen, was sie mit "aktiv" meinen, befinden Sie sich in einer peinlichen Situation.
scld
Huh, noch nie von einem Memristor gehört. @ Chris L, ich stimme zu: Der Unterschied ist grundlegend.
Bob
Memristoren sind relativ neu und (auch relativ, aber hoffentlich mehr in diesem Forum) aufregend.
scld
1
Ich kämpfe immer noch damit. Warum hat eine in Durchlassrichtung vorgespannte Diode mehr Kontrolle über die Spannung als ein Kondensator, der aufgeladen wird? Beide können Spannung und Strom nichtlinear beeinflussen. Müssen wir in diesem Fall mit der mathematischen Unterscheidung argumentieren? Was genau bedeutet "Kontrolle"? Wie trifft dies auf eine Diode zu?
Rev1.0
1
Wurden Speicher konstruiert, deren Eigenschaften so nahe am Ideal liegen, dass sie innerhalb eines begrenzten, aber verwendbaren Satzes von Betriebsbedingungen genau wie Widerstände, Kappen und Induktivitäten als passive Bauelemente modelliert werden können? Eine Kappe, die bei höheren Spannungen undichter ist als bei niedrigeren, kann nicht als "passive" Komponente angesehen werden, aber die meisten Kappen werden in Betriebsbereichen verwendet, in denen dies kein besonderes Problem darstellt.
Supercat
3

Persönlich habe ich mich immer für Definition 3 entschieden. "3. Aktive Geräte können den Strom- (Energie-) Fluss innerhalb des Stromkreises steuern, während passive Geräte ihn nicht steuern können."

Im Wesentlichen denke ich, dass eine passive Komponente den Stromfluss konstant ändern kann, während aktive Komponenten den Stromfluss in Abhängigkeit vom Stromfluss in anderen Teilen der Komponente ändern.

Daher bin ich der Meinung, dass eine Diode eine passive Komponente ist.


quelle
1
Ich würde auch die meisten Anwendungsfälle für Dioden als passiv betrachten, ähnlich dem, was ich in der Frage zitiert habe. In der allgemeinen Literatur scheinen Dioden jedoch die meiste Zeit als aktiv eingestuft zu sein ...
Rev1.0
0

Ich denke, dass passive Komponenten diejenigen sind, deren einziger Zweck darin besteht, eine Art Energieumwandlung durchzuführen (zum Beispiel elektrische Energie in thermische oder magnetische Energie).

Paolo Elwood Morandini
quelle
Mir gefällt, wie das die Dinge einfacher machen würde, aber ich denke an eine LED. Es wandelt nur Energie um, indem es sie in Form von Photonen emittiert, wird jedoch als aktive Komponente betrachtet.
Rev1.0
LED ist auch eine Diode, deshalb habe ich nach " wessen einzigem Zweck " geschnitten . Alternativ können Sie über Folgendes nachdenken: Eine passive Komponente ist eine Komponente, die keine Stromquelle benötigt, um ihre Arbeit zu erledigen.
Paolo Elwood Morandini
Aber ist ein Kristall keine passive Komponente, obwohl Spannung schwingen muss?
Rev1.0
Es ist. Es ist. Leider kann ich mir keine besseren Definitionen vorstellen, die alle Fälle abdecken.
Paolo Elwood Morandini
Genau mein Grund für diesen Beitrag;) Danke für dein Feedback.
Rev1.0
0

<= 2 Beine = Passiv

> = 3 Beine = Aktiv

OK, es ist dumm, aber es ist ein Anfang: D

Bearbeiten: OK, ich kann wirklich nicht glauben, dass jemand diesen Beitrag ernst genug nimmt, um ihn abzulehnen, aber da dies immer wieder passiert, möchte ich darauf hinweisen, dass dieser Beitrag als unbeschwerter Witz gedacht war und nicht ernst genommen werden sollte.

John U.
quelle
1
... und ein Potentiometer ist ...? :-)
Brian Drummond
6
Aktiv, weil jemand es aktiv bewegt!
John U
Es gibt verschiedene Geräte mit negativem Widerstand, die als aktiv eingestuft werden sollten.
Wouter van Ooijen
1
Negativer Widerstand - ist das wie zwei Fehler, die ein Recht ergeben?
John U
Ein Potentiometer ist passiv: Es ist nur ein Widerstand, den Sie ändern können.
Bob
-1

Eine aktive Komponente ändert ihr Verhalten entsprechend der Strommenge, die nicht linear durch sie fließt. In Bezug auf die Diode; Ein Transistor kann als zwei Dioden betrachtet werden. Dies macht einen Transistor zu einer aktiven Komponente, daher ist die Diode eine aktive Komponente.

Das nichtlineare Verhalten einer Diode beruht auf der Potentialbarriere, die den pn-Übergang erzeugt (positiv / negativ). Kauen Sie daran, während Sie sich erinnern, dass die Transistoren npn und pnp sind.

chwi
quelle
Die Antwort von posipiet sagt im Wesentlichen das Gleiche.
Jasen