Dispozitivele pasive reprezintă principalele elemente ale circuitelor electronice și fără ele aceste circuite nu ar funcționa deloc sau ar deveni instabile.

Dispozitivele sau componentele pasive nu generează energie, ci o pot stoca sau disipa. Dispozitivele pasive sunt componentele principale utilizate în electronică, cum ar fi rezistoare, inductoare, condensatoare și transformatoare care împreună sunt necesare pentru a construi orice circuit electric sau electronic.

După cum sugerează numelelor, componentele pasive sunt componente electrice care nu necesită nici o formă de energie electrică pentru a funcționa, spre deosebire de "dispozitive active", cum ar fi tranzistoare, amplificatoare operaționale și circuite integrate care necesită o alimentare într-un fel, pentru a lucra.

Dispozitivele pasive nu oferă câștig, amplificare sau direcționalitate la un circuit, dar furnizează în schimb atenuare deoarece au întotdeauna un câștig mai mic decât unu, unitate. Prin urmare, dispozitivele pasive nu pot genera, oscila sau amplifica un semnal electric.

Dispozitivele pasive pot fi utilizate individual sau conectate împreună într-un circuit, fie într-o combinație serie, fie paralelă, pentru a controla circuite sau semnale complexe, pentru a produce un defazaj semnalului sau pentru a oferi o formă de feedback, dar nu pot multiplica un semnal cu mai mult de unu deoarece nu au câștig de putere.

De fapt, dispozitivele pasive consumă energie într-un circuit, deoarece acționează ca atenuatoare, spre deosebire de elemente active care generează sau furnizează energie unui circuit.

Valorile componente ale dispozitivelor pasive, cum ar fi rezistența în Ohmi sau capacitatea în Farazi, sunt întotdeauna pozitive în valoare (adică > 0) și niciodată negative, deși unele componente pot avea un coeficient negativ.

Dispozitivele pasive sunt componente bidirecționale, adică pot fi conectate oricum în circuit, mai puțin dacă au un marcaj de polaritate specific, cum ar fi condensatoarele electrolitice. Polaritatea tensiunii pe ele este determinată de curgerea curentului convențional de la borna pozitivă la cea negativă.

Atât în ​​teoria circuitelor electrice cât și în analiza circuitelor, dispozitivele pasive sunt denumite în general elemente electrice, astfel încât ne vom uita la trei dintre cele mai comune elemente electrice de bază pasive, și anume Rezistența, Capacitatea și Inductanța.

Rezistenţa

Rezistorul este o componentă pasivă care se opune curentului electric prin acesta. Cantitatea de opoziție la debitul de curent se numește rezistența rezistorului și este marcată de simbolul "R". Rezistența este o măsură a cât de ușor sau cât de greu electronii pot circula printr-o anumită cale într-un circuit electric și este exprimată ca o valoare în unități numite Ohmi.

Un Ohm este valoarea de rezistență care apare atunci când un curent de un amper curge printr-un rezistor care are un volt pe terminalele sale. Atunci, rezistența unui rezistor poate fi definită prin prisma căderii de tensiune pe rezistor și a curentului care curge prin rezistor, legat de legea lui Ohm:

Rezistor

unde: R este rezistența, V este tensiunea pe rezistor, iar I este curentul care trece prin rezistor. Această relație între tensiune și curent numită relația V-I într-un rezistor este liniară în ambele circuite DC și AC.

Puterea absorbită de un rezistor este reprezentată de:

Un rezistor ideal va disipa energia electrică fără a-o depozita ca sarcină electrică sau ca energie magnetică.

Inductanţa

Inductanța care are simbolul "L" și este măsurată în Henri (H) este elementul utilizat pentru stocarea energiei sub forma unui câmp electromagnetic. Energia electromagnetică este stocată în spirele unei bobine atât timp cât un curent variabil în timp i(t) continuă să curgă prin inductor. Autoinductanța L este proprietatea unui inductor care se opune oricărei modificări a curentului, și este definită ca constanta de proporționalitate cu tensiunea generată în bobină, aceasta fiind proporțională cu rata de schimbare a curentului care trece prin ea în raport cu timpul.

Inductor

Un inductor este un alt dispozitiv pasiv care poate stoca sau furniza energie, dar nu o poate genera. Un inductor ideal este lipsit de pierderi, ceea ce înseamnă că poate stoca energie pe termen nedefinit, deoarece nu se pierde energie prin căldură. Inductoarele prezintă o cale de impedanță redusă la curent continuu și o cale de impedanță ridicată la curentul alternativ. Impedanța unui inductor, numită reactanță inductivă, variază în funcție de frecvență și într-un inductor ideal curentul undei sinusoidale AC este în urma tensiunii cu 90⁰ .

Deci, putem defini inductanța L ca măsură a rezistenței unui inductor la schimbarea curentului, cu cea mai mare valoare a lui L la rata de schimbare a curentului cea mai mai mică. Ca și rezistența, inductanța este întotdeauna o valoare pozitivă.

Capacitatea

Ultimul nostru dispozitiv pasiv este condensatorul. Spre deosebire de inductorul care își stochează energia în mod magnetic, un condensator își stochează energia în mod electrostatic ca o sarcină pe plăcile sale. Un condensator este alcătuit din două sau mai multe plăci conductoare care sunt separate printr-un material dielectric. Capacitatea "C" este proprietatea unui condensator care se opune oricărei modificări a tensiunii pe el, așa cum este definită de constanta de proporționalitate, deoarece curentul care trece prin el este proporțional cu rata de schimbare a tensiunii pe el în raport cu timpul.

Condensator

Capacitatea unui condensator cu plăci paralele este raportul dintre cantitatea de sarcină Q stocată pe plăcile sale și tensiunea V pe plăcile sale și se măsoară în Farazi, simbolul (C), adică C = Q/V. Condensatoarele prezintă o cale de impedanță redusă la semnale AC, dar vor bloca DC. Impedanța unui condensator numită reactanță capacitivă variază în funcție de frecvență, iar într-un condensator ideal tensiunea undă sinusoidală AC se află în urma curentului cu 90°. Ca și rezistența, capacitatea este întotdeauna o valoare pozitivă.

Pentru circuite simple cu o singură componentă pasivă, fie rezistor, inductor sau condensator, putem rezuma caracteristicile sale după cum urmează:

Elemente de circuit pasiv

unde: XL reprezintă reactanța inductivă și XC reprezintă reactanța capacitivă a unui circuit AC.