Skriptá: Elektrotechnika I - Analýza lineárnych elektrických obvodov

Elektromagnetické deje, ktoré prebiehajú v nejakej fyzikálnej sústave, môžeme opísať Maxwello-vými rovnicami. Ich riešenie pre daný prípad však nemusí byť jednoduché, a to ani pre nekomplikované technické úlohy. Často treba siahnuť po istých zjednodušeniach, aby obťažnosť a časová náročnosť matematického riešenia bola primeraná dosiahnutému výsledku. V mnohých prípadoch sa k riešeniu dopracujeme podstatne ľahšie využitím metód teórie elektrických obvodov.

Použijeme postup vo fyzike veľmi častý. Reálnu fyzikálnu sústavu nahradíme sústavou jednoduchšou, v ktorej sa obmedzíme len na tie podstatné vlastnosti, ktoré sú rozhodujúce pre skúmaný jav. Hovoríme, že reálnu sústavu nahradíme fyzikálnym modelom. Jednotlivé časti tohto modelu je možné fyzikálne pomerne jednoducho reprezentovať a opísať ich správanie sa matematicky, napríklad sústavou rovníc. Tento abstraktný opis je vlastne modelom reálnej fyzikálnej sústavy a nazýva sa matematický model.

Prechod od reálnej fyzikálnej sústavy k matematickému modelu predstavuje v praxi často jediný spôsob teoretického riešenia skúmaného problému. Navyše umožňuje nahrádzať reálnu sústavu rôznymi modelmi a tie skúmať v laboratórnych podmienkach. Matematické modely možno skúmať buď analyticky, alebo numericky pomocou počítačov.

Elektrické zariadenie je sústava medzi sebou rozmanité a účelne pospájaných jednoduchých častí tak, že nimi môžu tiecť elektrické prúdy. V praxi nám zvyčajne postačuje, ak vieme v skúmanej sústave určiť okamžité alebo ustálené rozdelenie prúdov a napätí, ktoré sa ľahko merajú, na rozdiel od veličín opisujúcich elektrické a magnetické polia. Dostávame sa tak k pojmu elektrický obvod, ktorým budeme označovať takú sústavu, v ktorej sa elektromagnetické javy dajú dostatočne presne vyjadriť pomocou elektrických prúdov a napätí. V ďalšom budeme používať skrátený názov obvod.