西門子PLC模塊6ES7317-7TK10-0AB0

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1、受控源

1）定義：受控源又稱為非獨立電源，受控源本身并不象獨立電源一樣，能夠給外界電路提供能量。受控源表達的主要是電路中一部分電路對另外一部分電路的控制作用

2）受控源的分類：根據受控源在電路中呈現(xiàn)的是電壓還是電流的特性，以及這個電壓或電流是受另一部分的電壓或電流的控制作用，受控源可分為電壓控制電壓源（VCVS）、電壓控制電流源（VCCS）、電流控制電壓源（CCVS）和電流控制電流源（CCCS）。如圖1所示。

(a)電壓控制電壓源(VCVS)(b)電壓控制電流源(VCCS)

(c)電流控制電壓源(CCVS)(b)電流控制電流源(CCCS)

圖1受控源的分類

2、電路的圖

電路的圖是指把電路中每一條支路畫成抽象的線段形成的結點和支路的集合。

電路圖和電路的圖的不同：電路圖的支路是實體，結點是支路的匯集點，移去支路，結點不存在；電路的圖結點是一個實體，移去支路并不意味著同時把它的結點也移去，它允許有孤立的結點存在。

3、有向圖

電路的圖的每一條支路一個方向，此方向即為該支路電壓和電流的參考方向，這樣的圖稱為有向圖。當電路的圖中支路沒有方向時，這樣的圖為無向圖。

4、平面圖

電路在一個平面上，除電路本身的結點為交叉點之外，沒有別的支路交叉的情況，這樣的電路叫平面電路。否則，就叫非平面電路，如圖2所示。平面電路網孔數就是電路獨立回路數。

圖2非平面圖

5、支路、結點和回路

1）支路：在電路圖中，每一個元件即為一條支路，或某些元件的組合（如電壓源與電阻的組合或電流源與電阻的并聯(lián)組合）看成一條支路。

2）結點：支路與支路的連接點

3）回路：從電路的一個結點出發(fā)，經過一系列支路與結點，又回到原來起始結點（中間經過的所有支路與結點只準通過一次），這個閉合路徑稱為回路。

6、基爾霍夫電流定律

1）定義：基爾霍夫電流定律（簡稱KCL）：在集總電路中，在任一時刻，流出任一結點的電流代數和恒等于零。

即對任一結點有：

注意：“流出"結點電流是相對于電流參考方向而言?！按鷶岛?指電流參考方向，如果是流出結點，則該電流前面取“+"；相反，電流前面取“-"。

2）推廣：在集總電路中，在任一時刻，流出任一閉合面的電流代數和恒等于零?！按鷶岛?指電流參考方向如果是流出閉合面，則該電流前面取“+"；相反，電流前面取“─"。

3）本質：是電流連續(xù)性的表現(xiàn)，即流入結點的電流等于流出結點的電流。

7、KCL的獨立方程數

對于一個具有n個結點的電路，根據KCL只能列出(n-1)個獨立數學方程。與這些獨立方程對應的結點叫獨立結點

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如果一段電路為純電阻電路，那么電場力所作的功全部轉化為熱能。則

上式由英國物理學家焦耳通過實驗總結出來的，稱為焦耳定律。由歐姆定律，得

當電流通過導體時，導體內單位體積發(fā)出的熱功率稱為熱功率密度，用表示。對于小圓柱體，應有

    因為 ， ，所以

    由歐姆定律的微分式 ，得

    上式稱為焦耳定律的微分形式。它描述了導體內部各點發(fā)熱情況，表明任一點的熱功率密度只與導體的性質和該點的電場有關，而與整個導體的大小、形狀無關。它雖然是從穩(wěn)恒電流條件下推導出來的，但也適用于非穩(wěn)恒情況。它是電磁理論中的一個重要方程

早在公元前，人們就知道了磁的存在。但在很長時間里，人們都把磁場和電流當作兩種獨立無關的自然現(xiàn)象，直到1829年才發(fā)現(xiàn)了它們之間的內在聯(lián)系，即磁場是由電流的激勵而產生的。換句話說，磁場與產生該磁場的電流同時存在。全電流定律就是描述這種電磁聯(lián)系的基本電磁定律。

　　設空間有n根載流導體，導體中的電流分別為I₁，I₂，……，I_n則沿任意可包含所有這些導體的閉合路徑l，磁場強度H的線積分等于這些導體電流的代數和，即

圖 1 說明全電流定律

　　就是全電流定律，亦稱作安培環(huán)路定律。式中電流的符號由右手螺旋法則確定，即當導體電流的方向與積分路徑的方向呈右手螺旋關系時，該電流為正，反之為負。以圖1為例，雖有積分路徑l和l′，但其中包含的載流導體相同，積分結果必然相等，并且就是電流I₁，I₂和I₃的代數和。依右手螺旋法則，I₁和I₂應取正號，而I₃應取負號。寫成數學表達形式就是

　　即積分與路徑無關，只與路徑內包含的導體電流的大小和方向有關。

　　全電流定律在電機中應用很廣，它是電機和變壓器磁路計算的基礎