等価回路モデル

設計者は、多くの場合、機械的および電気的システムがどのように動作するかを予測するために数学的モデルを使用します。 これらのモデルによって表現される詳細は、方程式の有効桁数のように、分析が必要とするだけの深さになります。 例えば、ギアがトルクをどのように変換するかを決定することは、単純なモデル、通常は2つのパラメータ（ギア比と効率）に満足しています。 一方、ギアが応力下でどのように動作するかを予測するには、より複雑なモデル、通常は有限要素分解能が必要です。

電気領域では、モデルは同様の順序に従います。 たとえば、acモータ駆動のモデルは、電流と電圧の出力が意図した負荷にどのように電力を供給するかを予測するために、最後のすべての部品を含める 実際に必要なのは、単一の電圧源または電流源と等価抵抗器だけです—これは、多くの複雑なマルチソース回路を表すことができる単純な組み合わせです。

重ね合わせ

電気回路をモデル化する際の最も強力なツールの一つは重ね合わせです。 この原理は、複数のエネルギー源からなる任意の線形システムに適用され、各源の効果を独立して分析することを可能にする。 単独で働く個々の源の効果を合計することは一緒に機能するすべての源の純効果を作り出す。 線形性の条件は、システム内のすべての変数が比例的に関連していることを意味します（指数、べき乗、または根はありません）。

電気回路内の電源を分離するには、対象の電源を除くすべての独立した電圧源と電流源を”オフ”することによって達成されます。 すべての電流源は開回路（ゼロ電流を表す）に置き換えられ、すべての電圧源は短絡（ゼロ電圧）に置き換えられます。 すべてのソースが”削除”されると、回路内の残りの部品は、直列/並列インピーダンスの組み合わせに簡単に簡素化されます。

Thevenin’s theorem

thevenin’s theoremは、重ね合わせに基づいて、線形回路を抵抗と直列の電圧源からなる等価モデルに減らします。 Theveninの等価物は、負荷抵抗が変化する可能性のある電力システムやその他の回路を分析するときに役立ちます。 回路のTheveninソース電圧vTを見つけるには、負荷抵抗を開回路に交換します。 開回路電圧vOCは、i=0のときにRTの両端に電圧が降下しないため、単純にvTです。 テブナン等価抵抗RTを求めるには、すべての電源を取り外し、負荷端子間の合計抵抗を計算します。

ノートンの定理

ノートンの定理は、テブナンの定理に関連して、複雑な線形回路は等価な電流源と並列抵抗に減らすことができると述べています。 これはテヴェナンの定理の双対であり、電圧の代わりに方程式は電流関係に焦点を当てています。 そのため、最初のステップは、負荷を短絡に置き換え、それを流れる電流を計算することによって、ソース電流を検出することです。 ここでは、ソース電流が短絡負荷を介して流用されるため、iN=iSCです。 等価抵抗RNを求めるには、すべての電源を取り外し、負荷での総抵抗を計算します。