¿Qué es un circuito equivalente?

Un circuito equivalente es un modelo simplificado de un circuito existente que simplifica enormemente el análisis de un circuito original. Cualquier circuito tendrá un equivalente para parámetros específicos como la frecuencia de la señal, la temperatura del componente y otros factores como las entradas del transductor. Los circuitos originales pueden tener una fuente de voltaje con una resistencia interna y varias resistencias externas, mientras que los circuitos equivalentes, en el análisis de corriente continua (CC), serán una fuente de voltaje y una resistencia interna única, o la resistencia neta de las resistencias internas y externas. Existen circuitos equivalentes para todo tipo de circuitos con todo tipo de componentes.

La batería normal de la linterna tiene una potencia nominal de 1.5 voltios de corriente continua (VCC). A medida que la batería se agota, un circuito equivalente sigue cambiando hasta que la batería se agota. La fuente de voltaje ideal no tiene resistencia interna y, en serie con una resistencia cada vez mayor, es el equivalente a una batería de 1.5 voltios (V) del mundo real.

Los transformadores proporcionan energía a través de un devanado secundario cuando se proporciona energía en el devanado primario. El circuito equivalente del transformador ayuda a explicar las características detalladas del transformador del mundo real. Un transformador ideal no consumirá energía cuando no haya carga en el devanado secundario, pero un transformador del mundo real con un devanado primario energizado y un devanado secundario desconectado seguirá consumiendo energía. El circuito transformador equivalente, debido a la naturaleza de las pérdidas del núcleo, presentará una resistencia de núcleo paralelo, o una resistencia que no existe pero que puede ser vista por la fuente de energía. Un circuito equivalente de transformador tiene un transformador ideal en la salida con inductancia, capacitancia y resistencia distribuidas múltiples en la entrada.

Los circuitos equivalentes para circuitos semiconductores varían según la frecuencia, la polaridad del voltaje y la amplitud de la señal. El circuito equivalente de diodo en polarización directa, o estado conductor, es una fuente de bajo voltaje en serie con baja resistencia. Por ejemplo, un diodo de silicio en polarización directa puede tener una fuente de voltaje equivalente de 0.6 V CC en serie con una resistencia de 0.01 ohmios.

El modelo de circuito equivalente para motores también está determinado por las revoluciones del rotor por minuto (RPM) y el par de carga. Por ejemplo, un motor de CC con un rotor no giratorio parece dos electroimanes en el circuito equivalente del motor; a 0 RPM, el motor de CC consume la mayor cantidad de corriente. Si se permite que el rotor gire, la resistencia distribuida neta del motor aumenta hacia niveles normales y, por lo tanto, la potencia del motor cae a niveles normales. Cuando se aplica el par de carga, el drenaje de corriente del motor aumenta. El circuito equivalente del motor de inducción incluye una resistencia de núcleo equivalente e inductancia distribuida, capacitancia y un transformador ideal que impulsa el devanado del inducido.