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電気ネットワークとは、電気部品（電池、抵抗器、インダクタ、コンデンサ、スイッチ、トランジスタなど）の相互接続、または電気要素（電圧源、電流源、抵抗、インダクタンス、容量など）で構成される、そのような相互接続のモデルです。電気回路とは、電流の帰還経路となる閉ループで構成されるネットワークです。したがって、すべての回路はネットワークですが、すべてのネットワークが回路であるとは限りません（ただし、閉ループのないネットワークはしばしば開回路と呼ばれます）。
抵抗ネットワークとは、抵抗器と理想的な電流源および電圧源のみを含むネットワークです。抵抗ネットワークの解析は、コンデンサやインダクタを含むネットワークの解析よりも簡単です。電源が定常（直流）電源の場合、結果として直流ネットワークが得られます。任意の抵抗ネットワークの実効抵抗と電流分布特性は、グラフ尺度と幾何学的特性によってモデル化できます。[ 1 ]
能動的な電子部品を含むネットワークは、電子回路として知られています。このようなネットワークは一般的に非線形であり、より複雑な設計および解析ツールを必要とします。
アクティブネットワークは、ネットワークにエネルギーを無期限に供給できる電圧源または電流源を少なくとも1つ含んでいる。パッシブネットワークは、アクティブな電源を含んでいない。
能動回路は、1つ以上の起電力源を含む。このような起電力源の具体的な例としては、電池や発電機などが挙げられる。能動素子は、回路に電力を供給したり、電力利得を提供したり、回路内の電流の流れを制御したりすることができる。
受動回路には起電力源は含まれていません。抵抗器やコンデンサなどの受動素子で構成されています。
線形電気回路は、電源（電圧または電流）、線形集中定数素子（抵抗器、コンデンサ、インダクタ）、および線形分布定数素子（送電線）のみで構成される特殊な回路であり、信号が線形的に重ね合わせ可能であるという特性を持っています。そのため、ラプラス変換などの強力な周波数領域解析手法を用いて、直流応答、交流応答、および過渡応答をより容易に解析することができます。
受動回路は一般的に線形であると考えられているが、例外もある。例えば、鉄心を持つインダクタは、十分な電流を流すと飽和状態になることがある。この領域では、インダクタの挙動は非常に非線形になる。
離散受動部品（抵抗器、コンデンサ、インダクタ）は、それぞれの抵抗、容量、インダクタンスがすべて一箇所に集中していると仮定されるため、集中素子と呼ばれます。この設計思想は集中素子モデルと呼ばれ、このように設計されたネットワークは集中素子回路と呼ばれます。これは回路設計の従来のアプローチです。周波数が十分に高い場合、または回路が十分に長い場合（送電線など）、部品の寸法に波長のかなりの割合の差が生じるため、集中素子の仮定はもはや成り立ちません。このような場合には、分布素子モデルと呼ばれる新しい設計モデルが必要です。このモデルに基づいて設計されたネットワークは、分布素子回路と呼ばれます。
分布定数回路に一部集中定数部品を組み込んだ回路は、半集中定数回路と呼ばれます。半集中定数回路の例としては、コムラインフィルタが挙げられます。
情報源は、独立情報源と従属情報源に分類できる。
理想的な独立電源は、回路内の他の要素に関係なく、一定の電圧または電流を維持します。その値は、一定（直流）または正弦波（交流）のいずれかです。電圧または電流の強さは、接続されたネットワークのいかなる変化によっても変化しません。
従属電源は、その電源の種類に応じて、電力、電圧、または電流を供給するために回路の特定の要素に依存している。
すべての線形抵抗ネットワークには、いくつかの電気法則が適用されます。これらには以下が含まれます。
これらの法則を適用すると、代数的または数値的に解くことができる連立方程式が得られます。これらの法則は一般的に、リアクタンスを含む回路網にも適用できます。ただし、非線形または時間変動する要素を含む回路網には適用できません。
アナログ回路であれデジタル回路であれ、あらゆる電気回路を設計するには、電気技術者は回路内のあらゆる場所における電圧と電流を予測できなければなりません。単純な線形回路は、複素数論を用いて手計算で解析できます。より複雑な回路の場合は、専用のコンピュータプログラムや、区分的線形モデルなどの推定手法を用いて解析を行うことがあります。
HSPICE（アナログ回路シミュレータ）[ 2 ]などの回路シミュレーションソフトウェアや、VHDL-AMSやverilog-AMSなどの言語により、エンジニアは回路プロトタイプの構築に伴う時間、コスト、エラーのリスクなしに回路を設計できます。
より複雑な回路は、SPICEやGNUCAPなどのソフトウェアを用いて数値的に解析することも、 SapWinなどのソフトウェアを用いて記号的に解析することもできる。
新しい回路に遭遇した場合、ソフトウェアはまず定常状態解、つまりすべてのノードがキルヒホッフの電流法則に適合し、回路の各要素にかかる電圧と各要素を通過する電圧がその要素を支配する電圧/電流方程式に適合する状態を見つけようとします。
定常状態解が見つかれば、回路内の各要素の動作点がわかります。小信号解析では、各非線形要素をその動作点の周りで線形化することで、電圧と電流の小信号推定値を得ることができます。これはオームの法則の応用です。得られた線形回路行列は、ガウス消去法で解くことができます。
SimulinkのPLECSインターフェースなどのソフトウェアは、回路要素を支配する方程式を区分的線形近似で表現します。回路は、理想的なダイオードの完全な線形ネットワークとして扱われます。ダイオードがオンからオフ、またはその逆に切り替わるたびに、線形ネットワークの構成が変化します。方程式の近似をより詳細にすることでシミュレーションの精度は向上しますが、実行時間も長くなります。
