Apa Itu Rangkaian Ekuivalen?

Rangkaian ekivalen adalah model sederhana dari rangkaian yang ada yang sangat menyederhanakan analisis rangkaian asli. Setiap rangkaian akan memiliki ekuivalen untuk parameter tertentu seperti frekuensi sinyal, suhu komponen, dan faktor lain seperti input transduser. Sirkuit asli mungkin memiliki sumber tegangan dengan resistansi internal dan beberapa resistor eksternal, sedangkan rangkaian ekivalen, dalam analisis arus searah (DC), akan menjadi sumber tegangan dan resistansi internal tunggal, atau resistansi bersih dari resistansi internal dan eksternal. Ada rangkaian ekivalen untuk semua jenis rangkaian dengan semua jenis komponen.

Baterai senter biasa diberi nilai 1.5 volt arus searah (VDC). Saat baterai habis, sirkuit ekivalen terus berubah hingga baterai habis. Sumber tegangan yang ideal tidak memiliki resistansi internal dan, secara seri dengan resistansi yang terus meningkat, setara dengan baterai 1.5 volt (V) di dunia nyata.

Transformator memberikan daya melalui belitan sekunder ketika daya pada belitan primer disediakan. Rangkaian ekivalen transformator membantu dalam menjelaskan karakteristik rinci dari transformator dunia nyata. Trafo yang ideal tidak akan menguras daya apa pun ketika tidak ada beban pada belitan sekunder, tetapi transformator dunia nyata dengan belitan primer yang diberi energi dan belitan sekunder yang terputus akan tetap mengalirkan daya. Rangkaian trafo ekivalen, karena sifat rugi-rugi inti, akan menimbulkan hambatan inti paralel, atau hambatan yang tidak ada tetapi dapat dilihat oleh sumber listrik. Rangkaian ekivalen trafo memiliki trafo ideal pada output dengan induktansi, kapasitansi, dan resistansi terdistribusi ganda pada input.

Rangkaian ekivalen untuk rangkaian semikonduktor bervariasi tergantung pada frekuensi, polaritas tegangan, dan amplitudo sinyal. Rangkaian ekivalen dioda dalam bias maju, atau keadaan konduksi, adalah sumber tegangan rendah yang dirangkai seri dengan resistansi rendah. Misalnya, dioda silikon dalam bias maju mungkin memiliki sumber tegangan 0.6 VDC yang setara secara seri dengan resistor 0.01-ohm.

Model rangkaian ekivalen untuk motor juga ditentukan oleh putaran rotor per menit (RPM) dan torsi pembebanan. Misalnya, motor DC dengan rotor yang tidak berputar terlihat seperti dua elektromagnet dalam rangkaian ekivalen motor; pada 0 RPM, motor DC menarik arus paling banyak. Jika rotor dibiarkan berputar, resistansi motor terdistribusi bersih meningkat menuju level normal dan daya motor turun ke level normal. Saat torsi pembebanan diterapkan, pengurasan arus motor meningkat. Rangkaian ekivalen motor induksi mencakup resistansi inti ekivalen dan induktansi terdistribusi, kapasitansi, dan transformator ideal yang menggerakkan belitan jangkar.