Diferenciación entre componentes pasivos y activos

Si bien (la mayoría de las veces) sé por experiencia qué componentes se consideran generalmente activos o pasivos, todavía tengo que encontrar una definición satisfactoria.

¿Por qué dividimos los componentes eléctricos en esas dos categorías principales?

Algunos ejemplos:

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

Activo: Aquellos dispositivos o componentes que producen energía en forma de Voltaje o Corriente se denominan Componentes Activos
Pasivos: Aquellos dispositivos o componentes que almacenan o mantienen Energía en forma de Voltaje o Corriente se conocen como Componentes Pasivos

¿Cómo "produce" energía un diodo?

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

¿Cuál es la diferencia entre los componentes activos y pasivos?
1. Los dispositivos activos inyectan energía al circuito, mientras que los dispositivos pasivos son incapaces de suministrar energía
. 2. Los dispositivos activos son capaces de proporcionar ganancia de potencia y los dispositivos pasivos son incapaces de proporcionar ganancia de potencia.
3. Los dispositivos activos pueden controlar el flujo de corriente (energía) dentro del circuito, mientras que los dispositivos pasivos no pueden controlarlo.

¿Qué significa exactamente "puede controlar el flujo de corriente"? ¿No es un condensador (pasivo) capaz de controlar o al menos influir también en el flujo de corriente?

Algunas personas argumentan que depende del contexto en el que se utilice el componente para poder considerarlo activo o pasivo. Esto no facilita las cosas.

Especialmente para los diodos, hay tantos argumentos contradictorios/diferentes:

  • "En la mayoría de los casos (rectificador, Zener, etc.) un diodo es, sin duda, un dispositivo PASIVO. Solo en algunos casos especiales como con un diodo túnel, cuando se usa su región de resistencia negativa, puede considerarse como un dispositivo ACTIVO ."
  • "es un dispositivo activo, ya que su impedancia es positiva, o vi chara se encuentra en 1 y 2 cuadrantes".
  • "Sí, es un dispositivo activo ya que requiere una fuente de alimentación externa para operarlo en polarización directa o inversa".
  • "El diodo es un dispositivo activo, ya que se puede utilizar como generador de forma de onda (rectificador de media onda, por ejemplo)".
  • "Si las características iv del diodo están en la región I y III, entonces es un dispositivo pasivo (siempre disipando energía). Creo que la mayoría de los diodos entran en esta categoría".

Estoy bastante seguro de que no existe una "regla única" y siempre hay que hacer varias preguntas sobre un componente que debe cumplirse para clasificarlo. Pero, ¿cuáles son esos criterios exactamente?

Creo que es solo una cuestión de sintaxis y, francamente, tiene muy poco significado en el mundo real. Siempre que sepa qué es/hace el dispositivo, podría llamarlo pactive y no importaría. La definición que me enseñaron es que un dispositivo activo necesita consumir energía de los rieles de suministro para realizar su función, mientras que un componente pasivo no. Personalmente me gusta esa definición y funciona bien para mí. Generalmente, la única vez que uso esta distinción es cuando me refiero a los "pasivos" en un tablero en el que estoy trabajando. Como todas las definiciones, si busca lo suficiente, encontrará que no es perfecta.
Con solo componentes pasivos, no puede construir un circuito que amplifique la potencia de una señal. (Puede amplificar el voltaje o la corriente, pero no el producto).

Respuestas (5)

Hay una definición clara: los elementos pasivos no tienen función de ganancia o control sobre voltaje o corriente: su función de control es lineal -> I/V = R en el caso de una resistencia. Hay exactamente cuatro tipos de elementos pasivos: resistencias, condensadores, inductores y memristores. Todos los demás componentes están activos. Fuente http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrisches_Bauelement

Los elementos activos tienen una función de ganancia o control, lo que significa que la conexión de los parámetros de control no es lineal. Los diodos controlan la corriente, los transistores amplifican la corriente, etc.

El motivo de la distinción es matemático: puede usar ciertos enfoques matemáticos para resolver las ecuaciones de un dispositivo que contiene solo elementos pasivos, mientras que los mismos enfoques no funcionarían con elementos activos. Si tiene elementos activos, es posible que primero deba aproximar una red pasiva a las condiciones de trabajo antes de calcular.

Esto no significa que no pueda construir dispositivos avanzados a partir de elementos pasivos. Los filtros analógicos suelen estar hechos de elementos pasivos y pueden ser bastante complicados.

Esta es la mejor respuesta. Da un poco de miedo que tanta gente crea que la distinción es arbitraria. Para muchos propósitos militares e industriales de detección y calidad, la distinción es fundamental. Conocerá a muchos ingenieros de calidad que quieren saber si reemplazó o revisó algún componente "activo". Si luego pregunta qué quieren decir con "activo", se encontrará en una situación embarazosa.
Huh, nunca he oído hablar de un memristor. @Chris L, estoy de acuerdo: la diferencia es fundamental.
Los memristores son relativamente nuevos y (también relativamente, pero con suerte más en este foro) emocionantes.
Todavía estoy luchando con esto. ¿Por qué un diodo con polarización directa tiene más "control" sobre el voltaje que un capacitor que se está cargando? Ambos pueden influir en el voltaje y la corriente de forma no lineal. ¿Necesitamos razonar con la distinción matemática en este caso? ¿Qué significa exactamente "control"? ¿Cómo se aplica esto a un diodo?
La descripción matemática de un capacitor U = Q/C es una línea en todo el rango. La descripción matemática de un diodo no es una línea, por lo tanto es un componente activo. Simplificado: un diodo controla la corriente al no permitir la corriente inversa pero sí la corriente directa. Ningún componente pasivo hace eso.
Entonces, ¿todo se reduce a 'comportamiento lineal = pasivo' y 'comportamiento no lineal = activo'?
Sí, realmente solo depende de la forma de la descripción matemática de las partes. C=dU/dQ; R=dU/dI; L=dPhi/dI; M=dPhi/dQ son los lineales conocidos. Las matemáticas de los memristores se conocen desde hace mucho tiempo, pero solo se han creado recientemente.
¿Se han construido memisters cuyas características estén lo suficientemente cerca del ideal como para que, dentro de un conjunto limitado pero utilizable de condiciones de funcionamiento, se puedan modelar con precisión como dispositivos pasivos de la misma manera que se pueden modelar las resistencias, las tapas y los inductores? Una tapa que tiene más fugas a voltajes más altos que a voltajes más bajos no se puede considerar como un componente "pasivo", pero la mayoría de las tapas se usan en rangos operativos donde eso no es un problema particular.
¿Solo 4? ¿Batería? O diodo?
¿No sería mejor, y mucho más claro, llamarlos 'lineales' y 'no lineales' en lugar de 'activos' y 'pasivos'? La elección de palabras parece una receta para la confusión.
@JuanPerez La linealidad es necesaria pero no suficiente. Creo que los componentes pasivos deben ser LTI (lineales e INVARIANTES EN EL TIEMPO). El diodo ideal es invariante en el tiempo, pero no lineal. No estoy seguro, pero tal vez una serie de resistencias y capacitores sea lineal y variable en el tiempo, por lo que califica como no un componente pasivo.

Personalmente, siempre he optado por la definición 3 "3. Los dispositivos activos pueden controlar el flujo de corriente (energía) dentro del circuito, mientras que los dispositivos pasivos no pueden controlarlo".

Esencialmente, creo que un componente pasivo puede cambiar el flujo de corriente de manera constante, mientras que los componentes activos cambian el flujo de corriente dependiendo del flujo de corriente en otras partes del componente.

Por lo tanto, es de mi opinión que un diodo es un componente pasivo.

También consideraría que la mayoría de los casos de uso de diodos son de naturaleza pasiva, similar a lo que cité en la pregunta. Sin embargo, en la literatura común, los diodos parecen estar clasificados como activos la mayor parte del tiempo...
@Rev1.0: los diodos están activos. Tome dos diodos de caída de 0,7 voltios y dos resistencias, conectando el ánodo D1 directamente a un suministro positivo de 1 V, el cátodo D1 a través de una resistencia de 100 ohmios para suministrar negativo, el ánodo D2 a través de la segunda resistencia de 100 ohmios para suministrar positivo y el cátodo D2 directamente para suministrar negativo. Si los diodos caen 0,7 voltios, la corriente de suministro será de 6 mA. Ahora conecte el cátodo D1 al ánodo D2. Agregar esa conexión reduciría la corriente de suministro a aproximadamente 5 mA.
@Rev1.0: el voltaje en cada resistencia aumentaría de 0,3 V a 0,5 V, aumentando la corriente a través de cada resistencia en 2 mA, pero la corriente a través de los LED caería de 3 mA cada uno a cero, con toda la corriente de la resistencia fluyendo a través el par de resistencias en serie. Agregar un cable a una red pasiva impulsada por CA podría reducir el flujo de corriente, pero agregar un cable a una red impulsada por CC solo puede reducir la corriente si algunos componentes están activos.
@supercat ¿Cómo te topaste con esta respuesta/pregunta de un niño de 7 años? ;)
@Rev1.0: No lo recuerdo, pero hace un tiempo me encontré con el asunto de los diodos y he estado ansioso por compartirlo desde entonces. Bastante genial y poco intuitivo, creo que cerrar un interruptor en una red de diodos y resistencias podría reducir la cantidad de corriente que pasa a través de él a un voltaje fijo, o aumentar la caída de voltaje de la red si se alimenta con una corriente fija.

Creo que los componentes pasivos son aquellos cuyo único propósito es hacer algún tipo de transformación de energía (por ejemplo, energía eléctrica a térmica o magnética).

Me gusta cómo esto simplificaría las cosas, pero considere un LED. Simplemente transforma la energía emitiéndola en forma de fotones, pero se considera un componente activo.
El LED también es un diodo, por eso edité " cuyo único propósito ". Alternativamente, lo que piensa: un componente pasivo es un componente que no necesita ninguna fuente de energía para hacer su trabajo.
¿Pero no es un cristal un componente pasivo a pesar de su necesidad de voltaje para oscilar?
Es. Es. Lamentablemente, no puedo pensar en mejores definiciones que cubran todos los casos.
Exactamente mi razón para esta publicación;) Gracias por sus comentarios.

<= 2 Piernas = Pasivo

>=3 Piernas = Activo

OK, es estúpido, pero es un comienzo :D

Editar: OK, realmente no puedo creer que alguien esté tomando esta publicación lo suficientemente en serio como para rechazarla, pero como sigue sucediendo, señalaré que esta publicación fue una broma alegre y no debe tomarse en serio.

... y un potenciómetro es ...? :-)
¡Activo porque alguien lo mueve activamente!
Hay varios dispositivos de resistencia negativa que deben clasificarse como activos.
Resistencia negativa: ¿es como dos errores que hacen un acierto?
Un potenciómetro es pasivo: es solo una resistencia que puede cambiar.
Pero una olla funciona si solo conectas 2 patas.
¿Qué tal una bombilla de neón? Solo dos pines, pero hasta que el voltaje a través de él alcance un cierto umbral, fluirá muy poca corriente, pero una vez que se alcance ese umbral, comenzará a fluir una cantidad sustancial de corriente y continuará haciéndolo a menos que o hasta que el voltaje se reduzca a un valor mucho más bajo. valor.
o un diac etc...
OK, según la edición, la gente realmente necesita dejar de tomar esa publicación en serio .

Un componente activo cambia su comportamiento de acuerdo con la cantidad de corriente que lo atraviesa de forma no lineal. En cuanto al diodo; se puede pensar en un transistor como dos diodos, esto es lo que hace que un transistor sea un componente activo, por lo tanto, el diodo es un componente activo.

El comportamiento no lineal de un diodo se debe a la barrera de potencial que crea la unión pn (positiva/negativa). Mastica eso mientras recuerdas que los transistores son npn y pnp.

La respuesta de posipiet dice esencialmente lo mismo.
Diferenciación entre componentes pasivos y activos
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