Co to jest obwód równoważny?
Równoważny obwód to uproszczony model istniejącego obwodu, który znacznie upraszcza analizę oryginalnego obwodu. Każdy obwód będzie miał odpowiednik dla określonych parametrów, takich jak częstotliwość sygnału, temperatura komponentu i inne czynniki, takie jak wejścia przetwornika. Oryginalne obwody mogą mieć źródło napięcia z rezystancją wewnętrzną i kilkoma opornikami zewnętrznymi, podczas gdy obwody równoważne, w analizie prądu stałego (DC), będą źródłem napięcia i pojedynczą rezystancją wewnętrzną lub rezystancją netto rezystancji wewnętrznej i zewnętrznej. Istnieją równoważne obwody dla wszystkich typów obwodów ze wszystkimi typami komponentów.
Zwykła bateria typu Penlight ma prąd stały o napięciu 1,5 V (VDC). Gdy bateria się zużyje, równoważny obwód ciągle się zmienia, aż do wyczerpania baterii. Idealne źródło napięcia nie ma wewnętrznej rezystancji i, w połączeniu ze stale rosnącą rezystancją, jest odpowiednikiem rzeczywistej baterii 1,5 V (V).
Transformatory dostarczają energię przez uzwojenie wtórne, gdy dostarczana jest energia w uzwojeniu pierwotnym. Obwód zastępczy transformatora pomaga wyjaśnić szczegółową charakterystykę transformatora w świecie rzeczywistym. Idealny transformator nie zużywa żadnej energii, gdy nie ma obciążenia na uzwojeniu wtórnym, ale prawdziwy transformator z zasilanym uzwojeniem pierwotnym i odłączonym uzwojeniem wtórnym nadal będzie pobierał energię. Równoważny obwód transformatora, ze względu na charakter strat rdzenia, będzie wykazywał równoległą rezystancję rdzenia lub rezystancję, która nie istnieje, ale jest widoczna dla źródła zasilania. Obwód zastępczy transformatora ma idealny transformator na wyjściu z wieloma rozproszonymi indukcyjnościami, pojemnościami i rezystancją na wejściu.
Obwody równoważne dla obwodów półprzewodnikowych różnią się w zależności od częstotliwości, polaryzacji napięcia i amplitudy sygnału. Obwód zastępczy diody w stanie polaryzacji z przodu lub w stanie przewodzenia jest źródłem niskonapięciowym szeregowo o niskiej rezystancji. Na przykład, dioda krzemowa z przesunięciem do przodu może mieć równoważne źródło napięcia 0,6 VDC szeregowo z rezystorem 0,01 oma.
Równoważny model obwodu dla silników jest również określany przez obroty wirnika na minutę (RPM) i moment obciążenia. Na przykład silnik prądu stałego z nieobrotowym wirnikiem wygląda jak dwa elektromagnesy w obwodzie równoważnym silnika; przy 0 obr./min silnik prądu stałego pobiera najwięcej prądu. Jeśli wirnik może się obracać, rezystancja silnika rozproszonego netto wzrośnie do normalnych poziomów, a zatem moc silnika spadnie do normalnych poziomów. Po przyłożeniu momentu obciążenia zwiększa się odpływ prądu silnika. Równoważny obwód silnika indukcyjnego obejmuje równoważną rezystancję rdzenia i rozproszoną indukcyjność, pojemność oraz idealny transformator, który napędza uzwojenie twornika.