Intuición sobre el teorema de Thevenin

En la siguiente conferencia del Prof. Anant Agarwal a las 36:00, intuitivamente demuestra el Teorema de Thevenin usando el siguiente circuito

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Si consideramos el voltaje a través de los puntos a y b, podremos adivinar la forma de la respuesta usando el teorema de superposición como la suma de las fuentes de voltaje y las fuentes de corriente multiplicadas por un factor correspondiente, entonces,

mi = α 1 V 1 + α 2 V 2 + . . . + β 1 I 1 + β 2 I 2 + . . . + i R t h mi = α norte V norte + β norte I norte + i R t h

Los términos primarios α norte V norte + β norte I norte en última instancia forman un voltaje, por lo que podemos escribirlos como V t h y así el circuito total se puede reducir a una fuente de voltaje ( V t h ) y una resistencia ( R t h ) en serie con la fuente de corriente.

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simular este circuito

Mi pregunta

Si la fuente de corriente en el circuito fue reemplazada por una resistencia,

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simular este circuito

entonces no habría i R t h término en la ecuación para mi . Entonces solo podremos reducir el circuito a una fuente de voltaje V t h en serie con la fuente de corriente.

Absurdo equivalente de Thevenin

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simular este circuito

Entonces, ¿cómo mantendrás el argumento cuando no hay una fuente actual?

Sé que obviamente estoy equivocado en dos lugares

  1. Me equivoco cuando digo que la fuente V t h y R t h están en serie con la fuente de corriente.
  2. Ese nuevo equivalente de Thevenin es absurdo.

Pero no sé por qué? En resumen, demuestre el circuito de Thevenin intuitivamente con el teorema de superposición

En casi todas las pruebas que visité, introducen una fuente actual entre los nodos (en estudio). Pero en el circuito real puede que no haya una fuente de corriente, pero podemos usar el teorema de Thevenin para encontrar la corriente en cualquier resistencia o, en general, en dos nodos. Entonces, ¿por qué introducen una fuente de corriente de prueba para probar el teorema?

PD: ¿Cómo disminuir el tamaño del circuito?

Los comentarios no son para una discusión extensa; esta conversación se ha movido a chat . Cualquier conclusión a la que se llegue debe volver a editarse en la pregunta y/o cualquier respuesta.
@jonk Finalmente encontré la respuesta, el teorema se mantiene incluso cuando el circuito no tiene una fuente de corriente porque podemos reemplazar cualquier elemento del circuito (lineal o no lineal) con una fuente de corriente equivalente. Teorema de sustitución youtu.be/8ZVZ5D7JUNA

Respuestas (2)

El equivalente de Thevenin no es un circuito cerrado, tendrá un nodo de salida. Entonces, el circuito final de Thevenin será Vth en serie con R3, cuya otra terminal se conectará al resto del circuito.

No importa qué componentes usó el circuito original, lo que importa es cuál será la resistencia que se ve en el nodo y cuál será el voltaje sin carga. Conociendo estas dos informaciones, se puede calcular el voltaje y la corriente en la salida.

El equivalente de Thevenin no es el mismo circuito, solo parece equivalente DESDE la palabra exterior, es decir, mirando a los terminales del circuito. ¡Esto simplifica tantos cálculos! Es un concepto muy importante que se utiliza todos los días en el diseño de circuitos analógicos.

Sí, está bien, pero entonces, mi pregunta es cómo probar el teorema de Thevenin usando la superposición para el segundo circuito (el segundo sin fuentes de corriente), por favor mire el minuto 36:00 de la conferencia.

Lo que importa es que el circuito sea completamente lineal, de modo que el voltaje y la corriente sean una combinación lineal entre sí. Esto significa que cada fuente de voltaje y corriente hace una contribución que se suma linealmente con las demás. Las resistencias y las fuentes dependientes que son lineales fuerzan una cierta relación lineal entre el voltaje y la corriente en cada punto del circuito.