Circuitul electric

Un circuit electric este o reţea electrică în buclă închisă, realizând astfel o cale de întoarcere pentru curentul electric. O reţea este o conexiune dintre două sau mai multe componente, şi poate fi şi deschisă, nu neapărat un circuit închis.
Reţelele electrice, care de regulă se compun din surse de tensiune sau de curent, elemente liniare (rezistori, capacităţii - condensatori, inductori) şi elemente liniar distribuite (linii de transmisie a energiei), pot fi analizate prin metode algebrice pentru determinarea răspunsului în DC (curent continuu), în AC (curent alternativ), sau şi în regim tranzitoriu.
O reţea care în plus conţine şi componente electronice active se numeşte circuit electronic. Aceste reţele sunt în general neliniare şi necesită un design şi o analiză mai complexă. În zilele noastre circuitele electrice şi electronice au atins un grad extrem de complexitate, dar şi de miniaturizare.
Pentru a construi un circuit electric, fie analogic fie digital, inginerii electricieni calculează tensiunile şi curenţii în toate punctele circuitului. Circutele liniare, care sunt circuite care au la intrare şi la ieşire aceeaşi frecvenţă, pot fi analizate folosind teoria numerelor complexe. Circuitele neliniare pot fi analizate în mod satisfăcător doar cu ajutorul computerului, folosind programe specializate. Există însă şi tehnici de estimare.
Limbajele de programare pentru simularea circuitelor, aşa cum ar fi VHDL sau PSPICE, permit inginerilor proiectarea circuitelor într-un timp scurt şi cu costuri reduse, în acelaşi timp eliminând erorile uzuale.

 Legi electrice

Un număr de legi electrice se aplică petru toate circuitele electrice. Acestea sunt:

• Legea lui Kirchhoff (pentru curent): Suma curenţilor care intră într-un nod este egală cu suma curenţilor care ies din nodul respectiv.
• Legea lui Kirchhoff (pentru tensiune): Suma diferenţelor de potenţial într-o buclă de circuit este zero.
• Legea lui Ohm: Căderea de tensiune pe un rezistor este egală cu produsul rezistenţei şi al curentului care parcurge rezistorul (la temperatură constantă).
• Teorema lui Norton: Orice reţea de surse de tensiune şi/sau curent şi rezistori poate fi echivalată cu o sursă ideală de curent şi un singur rezistor în paralel cu acea sursă.
• Teorema lui Thévenin: Orice reţea de surse de tensiune şi/sau curent şi rezistori poate fi echivalată cu o sursă ideală de tensiune şi un singur rezistor în serie cu acea sursă. Vezi Analiza circuitelor rezistive.

Dacă circuitul conţine componente neliniare sau reactive atunci sunt necesare şi alte legi, mai complexe. Uneori pentru rezolvarea circuitelor neliniare se folosesc metode de aproximare. Aplicarea aproximărilor generează un sistem de ecuaţii care pot fi rezolvate manual sau de calculator.