Ekvivalens áramköri modellek
a tervezők gyakran használnak matematikai modelleket a mechanikai és elektromos rendszerek viselkedésének előrejelzésére. Az e modellek által kifejezett részletek, mint az egyenlet jelentős számjegyei, csak olyan mélyre mennek, amennyire az elemzés megköveteli. Annak meghatározása, hogy a fogaskerekek hogyan alakítják át a nyomatékot, például elégedett egy egyszerű modellel, általában csak két paraméterrel (áttétel és hatékonyság). Annak előrejelzése, hogy egy fogaskerék hogyan fog viselkedni stressz alatt, viszont összetettebb modellt igényel, jellemzően végeselemes felbontással.
az elektromos tartományban a modellek hasonló sorrendet követnek. A modell egy ac motor meghajtó, például, nem kell tartalmaznia minden utolsó komponens megjósolni, hogy az áram és a feszültség kimenet fogja táplálni a tervezett terhelés. Valójában csak egyetlen feszültség — vagy áramforrásra és egy egyenértékű ellenállásra van szükség-egy egyszerű kombinációra, amely sok összetett, többforrású áramkört képviselhet.
szuperpozíció
az elektromos áramkörök modellezésekor az egyik legerősebb eszköz a szuperpozíció. Az elv, amely bármely több energiaforrásból álló lineáris rendszerre vonatkozik, lehetővé teszi az egyes források hatásának önálló elemzését. Az egyes források hatásának összegzése önmagában az összes forrás együttes hatásának nettó hatását eredményezi. A linearitás feltétele egyszerűen azt jelenti, hogy a rendszer összes változója arányosan rokon (nincs kitevő, hatvány vagy gyökér).
az elektromos áramkörben lévő áramforrások leválasztása az összes független feszültség-és áramforrás “kikapcsolásával” történik, kivéve az érdeklődésre számot tartó forrást. Az összes áramforrást nyitott áramkörökre cserélik (nulla áramot képviselnek), míg az összes feszültségforrást rövidzárlat (nulla feszültség) váltja fel. Az összes forrás “eltávolításával” az áramkörben maradt alkatrészek könnyebben egyszerűsíthetők Soros/párhuzamos impedancia kombinációkra.
Thevenin-tétel
Thevenin-tétel, amely a szuperpozíción alapul, a lineáris áramköröket egyenértékű modellekké redukálja, amelyek egy ellenállással soros feszültségforrásból állnak. A Thevenin ekvivalensei hasznosak az energiarendszerek és más áramkörök elemzésekor, ahol a terhelési ellenállás változhat. Ahhoz, hogy megtalálja az áramkör Thevenin forrás feszültség vT, cserélje ki a terhelés ellenállás egy nyitott áramkör. A nyitott áramköri feszültség vOC egyszerűen vT, mert nincs feszültség esik át RT amikor i = 0. A Thevenin ekvivalens ellenállás RT meghatározásához távolítsa el az összes áramforrást, és számítsa ki a terhelési terminálok teljes ellenállását.
Norton-tétel
Norton-tétel, amely Thevenin-tételhez kapcsolódik, kimondja, hogy egy komplex lineáris áramkör egyenértékű áramforrásra és párhuzamos ellenállásra redukálható. Ez Thevenin tételének kettőssége, ahol a feszültség helyett az egyenletek az aktuális kapcsolatokra összpontosítanak. Mint ilyen, az első lépés a forrásáram megkeresése a terhelés rövidre történő cseréjével és az azon keresztüli áram kiszámításával. Itt, in = iSC, mert a forrásáramot a rövidzárlat terhelése irányítja. Az egyenértékű RN ellenállás megtalálásához távolítsa el az összes áramforrást, és számítsa ki a terhelés teljes ellenállását.
