Ce este un circuit echivalent?

Un circuit echivalent este un model simplificat al unui circuit existent care simplifică foarte mult analiza unui circuit original. Orice circuit va avea un echivalent pentru parametri specifici, cum ar fi frecvența semnalului, temperatura componentelor și alți factori, cum ar fi intrările traductorului. Circuitele originale pot avea o sursă de tensiune cu o rezistență internă și mai multe rezistențe externe, în timp ce circuitele echivalente, în analiza curentului continuu (DC), vor fi o sursă de tensiune și o singură rezistență internă, sau rezistența netă a rezistențelor interne și externe. Există circuite echivalente pentru toate tipurile de circuite cu toate tipurile de componente.

Bateria obișnuită pentru penlight este evaluată la 1.5 volți curent continuu (VDC). Pe măsură ce bateria se epuizează, un circuit echivalent continuă să se schimbe până când bateria se descarcă. Sursa ideală de tensiune nu are rezistență internă și, în serie cu o rezistență în continuă creștere, este echivalentul unei baterii reale de 1.5 volți (V).

Transformatoarele furnizează energie printr-o înfășurare secundară atunci când este furnizată energie în înfășurarea primară. Circuitul echivalent al transformatorului ajută la explicarea caracteristicilor detaliate ale transformatorului din lumea reală. Un transformator ideal nu va consuma nicio putere atunci când nu există sarcină la înfășurarea secundară, dar un transformator real cu o înfășurare primară sub tensiune și o înfășurare secundară deconectată va consuma în continuare puterea. Circuitul transformator echivalent, datorită naturii pierderilor de miez, va prezenta o rezistență de miez paralel, sau o rezistență care nu există, dar poate fi văzută de sursa de alimentare. Un circuit echivalent transformator are un transformator ideal la ieșire cu inductanță, capacitate și rezistență distribuite multiple la intrare.

Circuitele echivalente pentru circuitele semiconductoare variază în funcție de frecvență, polaritatea tensiunii și amplitudinea semnalului. Circuitul echivalent al diodei în polarizare directă, sau în stare de conducere, este o sursă de joasă tensiune în serie cu o rezistență scăzută. De exemplu, o diodă de siliciu în polarizare directă poate avea o sursă de tensiune echivalentă de 0.6 VDC în serie cu un rezistor de 0.01 ohmi.

Modelul de circuit echivalent pentru motoare este determinat și de rotațiile rotorului pe minut (RPM) și de cuplul de încărcare. De exemplu, un motor de curent continuu cu un rotor care nu se rotește arată ca doi electromagneți în circuitul echivalent al motorului; la 0 RPM, motorul de curent continuu consumă cel mai mult curent. Dacă rotorul este lăsat să se rotească, rezistența netă distribuită a motorului crește spre niveluri normale și astfel puterea motorului scade la niveluri normale. Când se aplică cuplul de încărcare, consumul de curent al motorului crește. Circuitul echivalent al motorului cu inducție include rezistența echivalentă a miezului și inductanța distribuită, capacitatea și un transformator ideal care antrenează înfășurarea armăturii.