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电工中实际器件的数学模型。每一个电路元件的电压u或电流i，或者电压与电流之间的关系有着确定的规定。这种规定性充分地表达了这电路元件的特性。这种规定性也叫做元件约束。有时，在元件约束里也用到电荷q和磁链ψ，不过它们与电压u和电流i总是满足下面的关系
在电工理论中常取适当的元件，加以联接来构造实际器件或电路的模型，以便于分析计算。表中列出了一些常见的电路元件和它们的元件约束。表中，除了独立电压源和独立电流源之外，如果元件参数是常数，对应的元件叫做定常元件。定常电容器和定常电感器的元件约束分别是
式中C和L是常数
电路元件通常分为时变元件与时不变元件、线性元件与非线性元件、分布参数元件与集总参数元件。
如果元件参数是时间 t的函数，对应的元件叫做时变元件;否则叫做时不变元件。定常元件是一种时不变元件。时变元件的一个例子是用手或某种机构不断地反复转动电位器的轴，电位器的电阻就随时间变化。这时可以用时变电阻器作为电位器的模型。例如设电阻R是 R=1000(1+0.6sint)欧，则时变电阻器的元件约束是
u =Ri=【1000(1+0.6sint)】i
u或电流i的函数(有时也可以是电荷q或磁链 ψ的函数)，对应的元件叫做非线性元件;否则叫做线性元件。 定常元件是一种线性元件。非线性元件的一个例子如下:半导体二极管的数学模型为
i=a(-1)(a>0,b>0)上式为元件约束。它在电流i与电压u之间规定了一个代数关系，元件是非线性电阻器。电阻R 是 上式说明，电阻R 是元件电压u的函数。
不同条件下可以有不同的电路模型。例如一根金属导线，当其中电流的频率很低时，可以用定常电阻器作为它的模型。当导线中电流的频率很高时，导线中各处的电流并不相等，也就是说导线中的电流和空间位置有关。图1表明，在不同的空间位置上,电流i1，i2，i3……一般地互不相等,特别是流入导线一端的电流i1不必等于从导线另一端流出的电流in。
对于某个电工器件，凡是要考虑其电流、电压和空间位置或者说要考虑其电流、电压在空间的分布情况时，即为分布参数元件，必须采用具有分布参数的模型。均匀传输 线就是一种典型的分布参数电路。不考虑电流、电压在空间分布的模型，叫做集总参数模型。表中所列电路元件都是集总参数元件或称集总元件。
由集总参数元件组成的电路称为集总参数电路或集总电路。在这种电路里，电流、电压除了在元件上应满足元件约束之外，还要满足基尔霍夫定律。
对于图2a所示的集总参数电路，可以写出以下电路方程。
基尔霍夫第一定律方程: i1=i2+i3
基尔霍夫第二定律方程: u1+u2=us u2=u3
元件约束方程: u1=R1i1 u2=R2i2 u3=R3i3 us=f(t)
这个电路的电路方程是一组代数方程。如果电路中还含有受控电源、理想变换器、运算放大器等元件，列出的电路方程仍然是一组代数方程。因为联系这些元件的电压和电流的元件约束是代数关系,不含对时间t的导数(如表<所示)。
对于图2b电路，它的基尔霍夫定律方程和图2a电路的相同。若图的R、L、C是常数，即对应的元件是定常元件，则元件约束是: u1=Ri1 us=f(t)
由于电路里含有电容元件和电感元件，电路方程里有对时间t的导数。
假设已知独立电压源的电压的时间变化即已知f(t)，已知图a 中三个定常电阻器的常值参数R1、R2、R3,或已知图b中三个定常元件的常值参数R、L、C,根据非齐次线性代数方程的理论或非齐次线性常系数常微分方程的理论，从原则上讲可以求解图a、图b各处的电流和电压。独立电压源的电压us以及独立电流源的电流is常称为激励，而其他的电流、电压叫做响应。
当电路元件是时变的或者是非线性的，甚至既是时变、又是非线性的，求解电路方程很困难。一般需用计算机来解复杂的电路方程。
一种主要对电路提供整流、开关和放大功能的(电路)元件。注:有源元件在电路中，也可以起到电阻和电容的作用，或者是将外部能量从一种形式转化为另一种形式。例如:发光二极管、晶体管、半导体集成电路、光敏半导体器件和光发射半导体器件等。
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一个随时间变化的电压和电流，可以用一个称为相量的复数来表示。已知正弦电压电流的瞬时值表达式，可以得到相应的电压电流相量。反过来，已知电压电流相量，也能够写出正弦电压电流的瞬时值表达式。
由电阻电压的相位与电阻电流的相位相同，U=RI有：
由电容电流超前于电容电压90° ，I=dU/dt有：
由电感电压的相位超前于电感电流的相位90°，U=di/dt有：
2100433B
需要特别指出的是，二极管作为整流元件，要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。如选择不当，则或者不能安全工作，甚至烧了管子；或者大材小用，造成浪费。
另外，在高电压或大电流的情况下，如果手头没有承受高电压或整定大电流的整流元件，可以把二极管串联或并联起来使用。
整流电路图5-7 示出了二极管并联的情况：两只二极管并联、每只分担电路总电流的一半，三只二极管并联，每只分担电路总电流的三分之一。总之，有几只二极管并联，"流经每只二极管的电流就等于总电流的几分之一。但是，在实际并联运用时"，由于各二极管特性不完全一致，不能均分所通过的电流，会使有的管子因为负担过重而烧毁。因此需在每只二极管上串联一只阻值相同的小电阻器，使各并联二极管流过的电流接近一致。这种均流电阻R一般选用零点几欧至几十欧的电阻器。电流越大，R应选得越小。
图5-8示出了二极管串联的情况。显然在理想条件下，有几只管子串联，每只管子承受的反向电压就应等于总电压的几分之一。但因为每只二极管的反向电阻不尽相同，会造成电压分配不均：内阻大的二极管，有可能由于电压过高而被击穿，并由此引起连锁反应，逐个把二极管击穿。在二极管上并联的电阻R，可以使电压分配均匀。均压电阻要取阻值比二极管反向电阻值小的电阻器，各个电阻器的阻值要相等。
一个实际的电阻器，在低频时主要表现为电阻特性，但在高频时不仅表现出电阻特性，而且还表现出了电抗特性。电阻器的电抗特性反映的就是其高频特性。
一个电阻R的高频等效电路;其中，CR为分布电容，LR为引线电感，R为电阻。
由介质隔开的两导体构成电容。一个理想电容器的容抗为1/(jωC)，电容器的容抗与频率的关系如图1-2(b)虚线所示，其中f为工作频率，ω=2πf。
一个实际电容C的高频等效电路如图所示，其中Rc为损耗电阻 ，Lc为引线电感。容抗与频率的关系如图1-2(b)实线所示，其中f为工作频率，ω=2πf。
(a)电容器的等效电路;(b)电容器的阻抗特性;
理想高频电感器L的感抗为jωL，其中ω为工作角频率。
实际高频电感器存在分布电容和损耗电阻;自身谐振频率SRF。在SRF上，高频电感阻抗的幅值最大，而相角为零。
(一)二极管
半导体二极管在高频中主要用于检波、调制、解调及混频等非线性变换电路中。
晶体管与场效应管(FET)
在高频中应用的晶体管仍然是双极型晶体管和各种场效应管，在外形结构方面有所不同。高频晶体管有两大类型:一类是作小信号放大的高频小功率管，对它们的主要要求是高增益和低噪声;另一类为高频功率管，其在高频工作时允许有较大管耗，且输出功率较大。
(二)集成电路
用于高频的集成电路的类型和品种主要分为通用型和专用型两种。
相量电路元件
