Reflexión de primaria a secundaria

Sus sospechas sobre la corrección de la declaración \ $ I_1 = 0A \ $ están justificadas.

Es obvio que una vez que abra el bucle secundario en los puntos \ $ c \ $ y \ $ d \ $, no habrá corriente en este bucle, y para todos los propósitos prácticos (a menos que sea un tipo especial de sistema) la presencia del devanado secundario del transformador puede ignorarse por completo. En este caso, lo que queda es un circuito RL simple: puede calcular fácilmente la corriente allí.

Bueno, la conclusión es que este texto es incorrecto, ¿verdad? De ningún modo. El escritor simplemente asumió que el lector se sentirá muy cómodo con el concepto de Thevenin (o Norton) equivalente. No te sientes cómodo con eso, por lo tanto, trataré de proporcionarte una idea básica.

El punto crucial para entender sobre el equivalente de Thevenin (Norton) es el siguiente: este equivalente no es una descripción alternativa del circuito . Esto significa que no puede (en general) reemplazar el esquema del circuito con su equivalente de Thevenin mientras analiza el circuito. Piénselo: está reemplazando un circuito (potencialmente) complejo por un circuito simple de una sola fuente de voltaje en serie con una sola impedancia. Hay algo de información sobre el circuito que se pierde en esta conversión, y no puede restaurarlo (a menos que haya guardado los esquemas originales).

¿Por qué entonces se usa Thevenin? Bueno, imagine por un segundo que se le pide que desarrolle algún componente eléctrico que debería obtener su energía de una fuente de alimentación de CC. La implementación interna de la fuente de alimentación no es su preocupación, ¿verdad? Los únicos parámetros que tiene en cuenta al conectarse es su voltaje y la resistencia interna. Pero, ¿por qué un dispositivo tan complejo como la fuente de alimentación puede representarse adecuadamente con solo dos parámetros? Bueno, esta es la fuerza del teorema de Thevenin (y espero que ya te hayas dado cuenta de que la representación de la fuente de alimentación como fuente de voltaje en serie con resistencia interna es solo un equivalente de Thevenin).

Cuando usas el teorema de Thevenin, implícitamente haces la siguiente suposición: Tengo un lugar único en el circuito que me interesa . Cuando este es el caso, no le importa perder información sobre todos los demás nodos en sus circuitos, siempre que la descripción del "nodo de interés" sea correcta. Significa que una vez que haya reemplazado su circuito con su equivalente de Thevenin, ya no podrá analizar las partes internas del circuito; el único lugar donde se garantiza que el comportamiento del equivalente de Thevenin coincida con el comportamiento del circuito original es el "nodo de interés" .

En el ejemplo que proporcionaste, el teorema de Tevenin se usó para analizar un transformador. Las corrientes calculadas para los internos de Thevenin equivalentes no son las corrientes reales que fluirán en su circuito. Sin embargo, las corrientes calculadas para el "nodo de interés" (que es la carga conectada entre los puntos \ $ c \ $ y \ $ d \ $ en este ejemplo) serán completamente correctas (¿quién garantiza esto?).

EDIT:

Puede que aún no esté claro por qué el autor afirma que \ $ I_1 = 0 \ $ y que todo el voltaje está en el devanado primario. Piénselo: el devanado es un inductor y hay una caída de voltaje en él solo cuando hay un cambio de corriente a través de él. Significa que las dos afirmaciones anteriores del autor son contradictorias. Bueno, en este caso, diría que el autor proporcionó una explicación muy pobre e hizo la vida del lector muy difícil.

Intentaré dar una descripción alternativa:

Cuando desconectemos la carga no habrá más corriente en el secundario (\ $ I_2 = 0 \ $). Significa que la siguiente condición límite debe ser satisfecha por el equivalente de Thevenin: when there is no load, the current through the equivalent is zero (esta es la condición límite trivial satisfecha por cada equivalente de Thevenin). Además, sabemos que la tensión máxima en el secundario es \ $ \ frac {V_s} {a} \ $ (ver ecuaciones de un transformador ideal) y se obtiene cuando no hay carga en el secundario. Significa que esta condición límite también debe cumplirse: when there is no load, the open circuit voltage is V_s/a . Combinando las dos condiciones de límite anteriores, llegamos a la conclusión de que la fuente de voltaje Thevenin es de magnitud \ $ \ frac {V_s} {a} \ $ y su polaridad se invierte debido a la orientación inicial del transformador.

Cuando acortemos los puntos \ $ c \ $ y \ $ d \ $, el canal secundario actual será \ $ I_s = aI_p \ $ (consulte las ecuaciones del transformador ideal). Esto significa que el equivalente de Thevenin debe satisfacer esta condición de límite: when the output of Thevenin is shorted, the current equals to a*I_p . Dado que derivamos que la fuente de voltaje Thevenin es de magnitud \ $ \ frac {V_s} {a} \ $, la condición límite anterior en la corriente de cortocircuito solo se puede cumplir si la impedancia equivalente de Thevenin es igual a \ $ \ frac {Z_1 } {a ^ 2} \ $.

En resumen: los mismos resultados que en su libro, pero sin declaraciones contradictorias.

Espero que esto ayude.