Wat is een gelijkwaardig circuit?
Een equivalent circuit is een vereenvoudigd model van een bestaand circuit dat de analyse van een origineel circuit aanzienlijk vereenvoudigt. Elk circuit heeft een equivalent voor specifieke parameters zoals signaalfrequentie, componenttemperatuur en andere factoren zoals transduceringangen. Originele circuits kunnen een spanningsbron hebben met een interne weerstand en verschillende externe weerstanden, terwijl equivalente circuits bij gelijkstroomanalyse (DC) een spanningsbron en een enkele interne weerstand zijn, of de netto weerstand van de interne en externe weerstanden. Er zijn vergelijkbare circuits voor alle soorten circuits met alle soorten componenten.
De gewone penlight-batterij heeft een nominale spanning van 1,5 volt gelijkstroom (VDC). Naarmate de batterij leeg raakt, blijft een equivalent circuit veranderen totdat de batterij leeg raakt. De ideale spanningsbron heeft geen interne weerstand en is, in serie met een steeds toenemende weerstand, het equivalent van een echte 1,5 volt (V) batterij.
Transformatoren leveren stroom via een secundaire wikkeling wanneer stroom in de primaire wikkeling wordt geleverd. Het transformatorequivalentcircuit helpt bij het uitleggen van de gedetailleerde kenmerken van de real-world transformator. Een ideale transformator zal geen stroom afvoeren als er geen belasting is op de secundaire wikkeling, maar een echte transformator met een bekrachtigde primaire wikkeling en losgekoppelde secundaire wikkeling zal nog steeds stroom afvoeren. Het equivalente transformatorcircuit zal vanwege de aard van kernverliezen een parallelle kernweerstand hebben, of een weerstand die niet bestaat maar kan worden gezien door de stroombron. Een transformator-equivalent circuit heeft een ideale transformator op de uitgang met meerdere verdeelde inductantie, capaciteit en weerstand op de ingang.
Gelijkwaardige circuits voor halfgeleidercircuits variëren afhankelijk van frequentie, spanningspolariteit en signaalamplitude. Het diode-equivalente circuit in voorwaartse voorspanning of geleidende toestand is een laagspanningsbron in serie met een lage weerstand. Een siliciumdiode in voorwaartse voorspanning kan bijvoorbeeld een equivalente 0,6 VDC-spanningsbron in serie hebben met een weerstand van 0,01 ohm.
Het equivalente circuitmodel voor motoren wordt ook bepaald door het aantal omwentelingen per minuut (RPM) en het laadkoppel. Een gelijkstroommotor met een niet-roterende rotor lijkt bijvoorbeeld op twee elektromagneten in het motorequivalentcircuit; bij 0 RPM trekt de DC-motor de meeste stroom. Als de rotor mag roteren, neemt de netto verdeelde motorweerstand toe naar normale niveaus en daalt het motorvermogen naar normale niveaus. Wanneer belastingskoppel wordt toegepast, neemt de motorstroomafvoer toe. Het gelijkwaardige circuit van de inductiemotor omvat een equivalente kernweerstand en verdeelde inductantie, capaciteit en een ideale transformator die de wikkeling van het anker aandrijft.