Ekvivalent elektrisk krets

I elektroteknikk refererer en ekvivalent elektrisk krets til en teoretisk krets som beholder alle de elektriske egenskapene til en gitt krets. Ofte blir en ekvivalent elektrisk krefts brukt for å forenkler beregninger, det vil si at det er en den enkleste formen for en mer kompleks krets for å hjelpe analysen. I sin vanligste form består en ekvivalent krets av lineære, passive elementer. Imidlertid brukes mer komplekse ekvivalente kretser som også tilnærmer den ikke-lineære oppførselen til den opprinnelige kretsen. Disse mer komplekse kretsene kalles ofte makromodeller av den opprinnelige kretsen. Et eksempel på en makromodell er Boyle-kretsen for 741 operasjonsforsterker.


== Eksempler ==


=== Thévenin og Norton ekvivalenter ===
En av de mest overraskende egenskapene til lineær kretsteori er knyttet til evnen til å behandle en hvilken som helst to-terminal krets, uansett hvor kompleks den er, til å oppføre seg som en spenningskilde og en impedans, som har en av to enkle like kretsformer:
Thévenin-ekvivalent - Enhver lineær to-terminal krets kan erstattes av en enkelt spenningskilde og en serieimpedans.Norton-ekvivalent - Enhver lineær to-terminal krets kan erstattes av en strømkilde og en parallellimpedans.Imidlertid kan enkeltimpedansen være av vilkårlig kompleksitet (som en funksjon av frekvens) og kan være redusert til en enklere form.


=== DC- og AC-ekvivalente kretser ===
I lineære kretser, på grunn av superposisjonsprinsippet, er utgangen til en krets lik summen av utgangen på grunn av likestrømskildene alene, og utgangen fra vekselstrømskildene alene. Derfor blir likestrøms- og vekselstrømsresponsen til en krets ofte analysert uavhengig, ved bruk av separate likestrøm- og vekselstrømsekvivalente kretser som har samme respons som den opprinnelige kretsen til henholdsvis likestrøm og vekselstrøm. Den sammensatte responsen beregnes ved å legge til DC- og AC-responsene:

En likestrømsekvivalent til en krets kan konstrueres ved å erstatte alle kapasitanser med åpne kretser, induktanser med kortslutninger og redusere vekselstrømskilder til null (erstatte vekselspenningskilder med kortslutninger og vekselstrømskilder med åpne kretser.)En vekselstrømsekvivalent krets kan konstrueres ved å redusere alle DC-kilder til null (erstatte DC-spenningskilder med kortslutning og DC-strømkilder med åpne kretser)Denne teknikken utvides ofte til litesignal ikke-lineære kretser som rør- og transistorkretser, ved å lineærisere kretsen rundt DC-forspenningspunktet (Q-punktet), ved hjelp av en AC-ekvivalent krets laget ved å beregne ekvivalent litesignal-AC-motstand av de ikke-lineære komponentene ved formagnetisering.


=== To-portnettverk ===
Lineære fireterminalkretser der et signal påføres ett par terminaler og en utgang er hentet fra en annen, modelleres ofte som to-portnettverk. Disse kan representeres av enkle ekvivalente kretser av impedanser og avhengige strømkilder. For å bli analysert som et to-portnettverk, må strømmen på kretsen tilfredsstille porttilstanden: strømmen som kommer inn i en terminal i en port, må være lik strømmen som forlater den andre terminalen i porten. Ved å lineærisere en ikke-lineær krets om driftspunktet, kan en slik to-port representasjon fremstilles for transistorer.


== I biologi ==
Tilsvarende kretsløp kan brukes til å beskrive og modellere enten:

Kontinuerlige materialer eller biologiske systemer der strømmen faktisk ikke strømmer i definerte kretsløp
Distribuerte reaktanser, slik som finnes i elektriske ledninger eller viklinger, som ikke representerer faktiske diskrete komponenter.For eksempel kan en cellemembran modelleres som en kapasitans (dvs. lipid dobbeltlaget) parallelt med motstand-DC spenningskildekombinasjoner (dvs. ionekanaler drevet av en ionegradient over membranen).


== Referanser ==