Eine Ersatzschaltung ist ein vereinfachtes Modell einer bestehenden Schaltung, das die Analyse einer Originalschaltung stark vereinfacht. Jede Schaltung hat ein Äquivalent für spezifische Parameter wie Signalfrequenz, Komponententemperatur und andere Faktoren wie Wandlereingänge. Originalschaltungen können eine Spannungsquelle mit einem Innenwiderstand und mehreren externen Widerständen aufweisen, während Ersatzschaltungen bei der Gleichstromanalyse (DC) eine Spannungsquelle und einen einzelnen Innenwiderstand oder den Nettowiderstand der Innen- und Außenwiderstände darstellen. Es gibt Ersatzschaltungen für alle Arten von Schaltungen mit allen Arten von Komponenten.
Die normale Batterie der Stiftlampe hat eine Nennspannung von 1.5 Volt Gleichstrom (VDC). Wenn die Batterie aufgebraucht ist, ändert sich ein Ersatzschaltbild, bis die Batterie leer ist. Die ideale Spannungsquelle hat keinen Innenwiderstand und entspricht in Reihe mit einem ständig steigenden Widerstand einer echten 1.5-Volt (V)-Batterie.
Transformatoren liefern Strom durch eine Sekundärwicklung, wenn Strom in der Primärwicklung bereitgestellt wird. Das Transformator-Ersatzschaltbild hilft bei der Erläuterung der detaillierten Eigenschaften des realen Transformators. Ein idealer Transformator verbraucht keinen Strom, wenn die Sekundärwicklung nicht belastet ist, aber ein realer Transformator mit einer erregten Primärwicklung und einer getrennten Sekundärwicklung verbraucht immer noch Strom. Die Ersatztransformatorschaltung weist aufgrund der Natur der Kernverluste einen parallelen Kernwiderstand auf oder einen Widerstand, der nicht existiert, aber von der Stromquelle gesehen werden kann. Ein Transformator-Ersatzschaltbild hat einen idealen Transformator am Ausgang mit mehreren verteilten Induktivitäten, Kapazitäten und Widerständen am Eingang.
Ersatzschaltungen für Halbleiterschaltungen variieren je nach Frequenz, Spannungspolarität und Signalamplitude. Die Dioden-Ersatzschaltung in Durchlassvorspannung oder im leitenden Zustand ist eine Niederspannungsquelle in Reihe mit einem niedrigen Widerstand. Beispielsweise kann eine Siliziumdiode in Durchlassrichtung eine äquivalente 0.6-V-Gleichspannungsquelle in Reihe mit einem 0.01-Ohm-Widerstand haben.
Das Ersatzschaltbild für Motoren wird auch durch die Rotorumdrehungen (RPM) und das Belastungsmoment bestimmt. Ein Gleichstrommotor mit nicht rotierendem Rotor sieht beispielsweise wie zwei Elektromagnete im Motorersatzschaltbild aus; bei 0 U/min zieht der Gleichstrommotor den meisten Strom. Wenn es dem Rotor erlaubt wird, sich zu drehen, erhöht sich der verteilte Netto-Motorwiderstand auf normale Werte, und so sinkt die Motorleistung auf normale Werte. Wenn ein Lastdrehmoment aufgebracht wird, erhöht sich die Stromaufnahme des Motors. Das Ersatzschaltbild des Induktionsmotors umfasst einen äquivalenten Kernwiderstand und eine verteilte Induktivität, Kapazität und einen idealen Transformator, der die Ankerwicklung antreibt.