急!几个电力术语的解释

电压损失-定义

所谓“电压损失”是指输电线路首端电压与末端电压的绝对差值。

例如,当端电压为115kV,端电压为110kV时,电压损失为5kV。

电子元件

电子电路中具有某种独立功能的部件。这种单元整体上不能进一步分割,否则会失去使用特性。电子元器件是电子设备的基本单元,通常可以分为有源元器件和无源元器件。前者包括真空电子器件、半导体器件和集成电路。后者包括电阻器、电位计、电容器、电感器、敏感元件、插件、电信电缆、压电器件和铁氧体器件。组件和设备这两个术语经常混淆,没有明确的界限。但习惯上称之为有源元件器件,如真空电子器件、固态电子器件等。无源元件称为元器件,如阻容元件、敏感元件、机电元件等。但是,也有无源元件称为器件,如压电器件和铁氧体器件。

简史电子学的诞生要晚于电工学,所以很多电子元器件的历史都可以追溯到电子学出现之前。比如最早的电容器就是1745年荷兰莱顿大学发明的储能容器——莱顿瓶。固体复合电阻器1885最早由英国发明。1831年,M·法拉第利用电感线圈确定了电磁感应定律,并进行了变压器实验。1879年,第一台微特电机(即同步机)出现并获得专利。1906三极管诞生后,电子学发展加速,出现了第一代电子元器件。第一代电子元器件的特点是工作电压高、功耗大、体积大。

后来电子管和电子元件逐渐变小,出现了微型电子管和小型元件。大约在1943年,使用微型电子管的原型混合电路被制造出来。

1948年半导体晶体管出现后,电子电路的工作电压大大降低,耗散功率显著降低,从而产生了第二代电子元器件。其特点是体积明显减小,称为超小型元件;另外工作电压低功耗小,对可靠性提出了要求。

到20世纪50年代初,电子设备变得越来越复杂,使用的电子元件和设备的数量急剧增加。例如,电子计算机中使用的阻容元件和半导体器件的数量可以达到十万个以上。因此,对电子元件和器件的进一步小型化的需求更加强烈,并因此开发了各种微电路。其中最具代表性的是微模块组件和各种薄膜电路,如厚膜和薄膜混合集成电路。同时又出现了固态电路的思想,1958年研制出了半导体单片集成电路。从此,电子学进入了微电子时代。相应的,第三代电子元器件——微型元器件,其特点是小型化(包括平面化、集成化和叠层化)。

集成电路出现后,各种电子元件在尺寸、重量和功能上都必须与集成电路兼容。小型化和多功能化已经成为电子元件发展的共同趋势。

20世纪60年代激光技术出现后,光纤通信技术取得了长足的进步。随着光缆和光学元件的发展,电子元件的频率适应范围已经扩展到光频段。

电子元器件种类繁多,用途广泛,性能参差不齐,新产品不断涌现。电子元件通常根据它们的基本特性、频率范围和在电路中的功能来分类。

根据电子元件的基本特性,电子元件可以分为8类。①具有电阻特性的元件:如各种电阻、电位器等。②容性元件:电容,如固定电容、微调电容和可变电容。③电磁感应等具有磁性特征的元件:如各种电感、变压器、磁性材料和磁记录器件、微型电机等。④具有导电和接触导电功能的元件:如各种电信电缆、继电器、插件等。⑤敏感元件:如各种敏感元件(热敏、光敏、力敏、磁敏、压敏、湿敏、气敏元件)和传感器,以及传感微电机。⑥具有压电特性的元件:如各种应时晶体、谐振器、陶瓷滤波器等压电器件。⑦具有一定电路性能的复合元件(或电路):如各种电阻网络、阻容网络、微模块、厚膜混合集成电路、薄膜混合集成电路等。⑧具有能量转换功能的部件:如各种化学电池、太阳能电池、核电池、温差发电器和基于能量的微型电机等。

由于所使用的频率范围不同,电子元件的结构和特性也有很大的不同。因此,电子元件通常根据使用的频带进行分类。比如有各种电阻,电容,电感等等。微波频段使用的微波元件包括各种波导元件、微带、微波铁氧体器件等。光频段使用的元件包括光缆和光纤元件。

根据电子元器件在电路中的作用,可分为调谐元件、功率分配元件、换能器元件、控制元件、连接元件等。

特点电子元器件除了品种多、产量大之外,还有以下特点:①电子元器件种类多、机理各异,是与许多基础学科和新兴学科密切相关的技术产品。(2)制作电子元件所需的材料种类繁多,规格复杂,要求严格。③电子元器件的生产工艺要求高,设备非常专一。因此,必须采用先进的技术和严格的工艺,以及机械化和自动化生产的专用设备,以保证产品质量和性能的一致性,提高生产效率,降低生产成本。④一个电子元件的故障往往会导致整个设备的故障。因此,对电子元件的可靠性要求很高。元器件的可靠性与其内部微观物理化学过程密切相关,因此有必要对元器件进行系统深入的微观研究。电子元器件在各种环境条件下使用时有不同的要求,所以很多电子元器件不仅能在正常条件下可靠工作,还能在恶劣、压力大的条件下长时间工作。虽然一些电子元件具有短的工作时间,但是它们需要长的储存寿命。⑤电子电路的发展促进了元器件的发展。然而,电路在很大程度上取决于元件。在使用分立元件的时期,电子元件制造、电路设计和设备组装往往是分开进行的;随着集成技术的发展,三者的关系越来越紧密,甚至可以在一条生产线上同时完成。

电子元器件在电子电路中的应用是控制、变换和传递电压和电流,有时也产生电压和电流。电子元件的功能可以概括为四个方面。①耦合:包括分流、分压、衰减、旁路、耦合、滤波、DC隔离。②调音:包括联调、微调、调音。③透射:包括不连续、连接、分光、偏振、偏转、反射、折射、透射和滤波。④转换:包括能量转换、储能、存储、记录、电压变换、电流变换、频率变换。

严格来说,各种元器件都有分布参数(电阻、电容、电感),在某个频段只显示某个集总参数。比如电阻在低频时表现出纯电阻的特性,在频率增加时也表现出一定的电容和电感。频率越高,分布参数的影响越大。当频率增加到微波波段以上时,元件不再以单一的独立形式存在,而是以微带、波导等复合形式存在。在实际使用中,经常会遇到一些元器件在DC或低频时具有良好的电气性能,但随着频率的增加,性能下降或发生变化,甚至根本无法使用。光电元件也有严格的光频响应范围。因此,频率范围是选择电子元件的重要依据之一。各种元件的频率特性在产品标准或技术条件中有明确规定。

在电子元件的应用中,不仅要注意在规定频率下的电气性能,还要注意抗恶劣环境的性能。比如耐高温、低温、潮热、盐雾、霉菌、风沙、雨水、核辐射以及抗机械振动和冲击;有些部件还必须注意安装方式和位置,否则会因机械共振而加速损坏。这些特性在各种部件的标准或技术条件中也有规定。

有些电子元件如果在降低负载下(即在较低额定功率或电压的条件下)使用,可以提高其可靠性,延长其使用寿命。

发展趋势随着电子技术的发展,电子元器件的数量越来越多,精度要求越来越高,新的元器件不断涌现。引人注目的发展趋势是:①用于光电转换和光通信的器件将有很大发展。比如开发工作波长更长、衰减更小的新型光纤材料。单模光纤和光纤传感器将成为研究的重点。这类器件将向平面化和集成化光路发展。②开发集成化、多功能敏感元件。(3)在电阻电容等元件方面,开发与集成电路高度相同的微型芯片元件。(4)混合集成电路(包括厚膜和薄膜)进一步提高集成度和可靠性以及机械化和自动化生产能力。