گره b را بهعنوان مرجع میگیریم، یعنی Vb=0. سه ولتاژ گرهی مجهول روی شاخهٔ سمت چپ عبارتاند از Va (سر a)، Vc (بین مقاومت 5 Ω و منبع جریان 10 A / بالای مقاومت 3 Ω) و Vd (پایین مقاومت 3 Ω و بالای مقاومت 2 Ω). چون مقاومت 2 Ω بین گره d و گره b قرار دارد و قطب + آن در d است، داریم
vx=Vd−Vb=Vd.
گام ۱ — ولتاژ مدارباز VTh
با باز بودن پورت، هیچ جریانی از سر a خارج نمیشود.
KCL در گره a (منبع وابسته جریان 4vx را به گره a تزریق میکند و این جریان تنها میتواند از مقاومت 5 Ω عبور کند):
4vx=5Va−Vc
KCL در گره c (ورودی: منبع 10 A و جریان مقاومت 5 Ω برابر 4vx؛ خروجی: مقاومت 3 Ω):
10+4vx=3Vc−Vd
KCL در گره d (ورودی: مقاومت 3 Ω؛ خروجی: مقاومت 2 Ω):
3Vc−Vd=2Vd=2vx
با جایگذاری رابطهٔ آخر در معادلهٔ گره c، همهچیز جز vx حذف میشود:
10+4vx=2vx⇒10=4vx⇒vx=40 V
حال روی شاخه به سمت بالا برمیگردیم:
Vd=vx=40 V,Vc=Vd+3⋅2vx=40+60=100 V
Va=Vc+5⋅4vx=100+50=150 V
VTh=Va−Vb=150 V
گام ۲ — جریان اتصالکوتاه Isc
چون شبکه شامل یک منبع وابسته است، RTh را نمیتوان صرفاً با صفر کردن منابع و ترکیب مقاومتها به دست آورد. سر a را به b اتصال کوتاه میکنیم، پس Va=0، و فرض میکنیم Isc از a به b در اتصال کوتاه جاری شود.
node d:3Vc−Vd=2Vd⇒Vc=25Vd
node c:10+50−Vc=3Vc−Vd=2Vd⇒10−2Vd=2Vd⇒Vd=vx=10 V
بنابراین Vc=25 V. KCL در گره a (ورودی: منبع وابسته 4vx؛ خروجی: مقاومت 5 Ω به سمت c و اتصال کوتاه):
4vx=50−Vc+Isc⇒2.5=−5+Isc⇒Isc=7.5 A
RTh=IscVTh=7.5150=20 Ω
گام ۳ — بررسی متقابل با منبع آزمون
منبع 10 A را غیرفعال میکنیم (مدار باز)، پورت را با Va تحریک میکنیم و فرض میکنیم جریان It وارد گره a شود:
Vc=25Vd,5Va−Vc=3Vc−Vd=2Vd⇒Va=5Vd
5Va−Vc=55Vd−2.5Vd=2Vd,KCL at a: 4vx+It=2Vd⇒It=2Vd−4Vd=4Vd
RTh=ItVa=Vd/45Vd=20 Ω✓
پس VTh=150 V و RTh=20 Ω — گزینهٔ ۲.
نکتهٔ کنکوری: وقتی منبع وابسته در مدار وجود دارد، هرگز RTh را با «خاموش کردن منابع و سادهسازی مقاومتها» حساب نکنید (اینجا 5+3+2=10 Ω میشود که اصلاً جزو گزینهها نیست، در حالی که میانبرهای فریبندهٔ از نوع 5⋅(3+2)/… به گزینههای انحرافی 30 Ω ختم میشوند). بهجای آن از RTh=Voc/Isc یا از منبع آزمون 1 V/1 A استفاده کنید. همچنین توجه کنید که در حالت مدارباز بودن پورت، جریان منبع وابسته کاملاً مجبور است از مقاومت 5 Ω عبور کند و همین است که KCL در گره a را اینقدر تمیز ساده میکند.