Un model este un ansamblu de relaţii matematice care descriu comportamentul unui sistem. În funcţie de precizia dorită, se pot utiliza modele mai mult sau mai puţin precise; există deci, un compromis între simplitatea modelului şi reprezentativitatea (precizia) dorită.

În cadrul acestui curs, cea mai mare parte a componentelor din structura circuitelor, se vor considera ca fiind asimilate unor elemente ideale, respectiv sursă de tensiune şi elemente R, L şi C, studiate anterior.

În practică, sunt necesare modele care să exprime realitatea mai fidel, fiind necesare modele reale ale componentelor.

În practică, ce se întâmplă dacă scurt-circuităm bornele unei baterii? Răspunsul este că se va stabili un curent foarte mare, iar bateria se va "descărca" repede, ceea ce înseamnă anularea tensiunii la borne. Acest comportament, deşi verificat în practică, nu poate fi descris cu ajutorul modelului sursei ideale de tensiune prezentat anterior, deoarece bateria este o sursă reală de tensiune şi nu una ideală!

Un model mai real al unei surse de tensiune, constă în legarea în serie cu o sursă ideală de tensiune a unui rezistor cu rezistenţă mică , numită rezistenţă internă a sursei, aşa cum se vede în figura de mai jos.

Figura 10 - Schema echivalentă a unei sure de tensiune

Aplicând Teorema a II-a a lui Kirchhoff şi ecuaţia caracteristică a unui rezistor, se obţine:

în cazul unui scurt-circuit la bornele sursei, în expresia de mai sus va fi , iar curentul de scurt-circuit ce va parcurge sursa va fi:

Cum valoarea rezistenţei este mult mai mică decât valoarea tensiunii electromotoare , curentul de scurt-circuit va atinge valori foarte mari, ce pot distruge sursa.

Valorile parametrilor , şi caracterizează sursa. Dacă se cunosc doi dintre ei, al treilea poate fi determinat.

Similar, un model mai real al unei surse de curent, constă în legarea în paralel cu o sursă ideală de curent a unui rezistor de rezistenţă mare , numită rezistenţă internă, aşa cum se vede în figura de mai jos.

Figura 11 - Schema echivalentă a unei surse de curent

Dacă sursa este lăsată în gol (circuit deschis), atunci , iar curentul se va închide pe circuitul sursă-rezistenţă internă, determinând tensiunea la bornele sursei, :

În practică, datorită tehnologiei de realizare, cea mai mare parte a rezistoarelor real au şi un anumit comportament inductiv, ceea ce înseamnă că modelul real al uni rezistor se obţine înseriind un rezistor ideal de valoare R a rezistenţei, cu o inductanţă , aşa cum se vede în figura de mai jos.

Figura 12- Schema echivalentă a unui rezistor real

O bobină este realizată dintr-un anumit număr de spire din material conductor, a cărui conductivitate este foarte bună; chiar şi aşa, datorită rezistivităţii materialului conductor, o bobină va avea şi un caracter rezistiv. Un model real al unei bobine, se obţine înseriind cu inductanţa L, un rezistor cu valoare mică a rezistenţei , aşa cum se vede în figura de mai jos.

 

Figura 13- Schema echivalentă a unei bobine reale

Un condensator "încărcat" (tensiunea între bornele sale nu este nulă), chiar dacă nu este parcurs de curent (circuit deschis), în timp, se va "descărca" lent (tensiunea la borne se va reduce). Acest fapt nu poate fi explicat prin modelul prezentat anterior. În practică, un condensator real se comportă ca şi o capacitate ideală C, în paralel cu un rezistor , cu valoarea mare a rezistenţei. Curentul care circulă între condensator şi această rezistenţă, modelează fenomenul de "descărcare" a condensatorului. Acest model este reprezentat în figura de mai jos.

Figura 14- Schema echivalentă a unui condensator real

NOTĂ - Modelele prezentate nu sunt unice; au fost considerate acele modele care, în contextul cursului de faţă, pot explica majoritatea fenomenelor studiate. Pentru situaţii particulare, sau pentru obţinerea unor precizii mai mari, pot fi considerate modele mai complexe.