西门子PLC模块6ES7317-7TK10-0AB0

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1、受控源

1）定义：受控源又称为非独立电源，受控源本身并不象独立电源一样，能够给外界电路提供能量。受控源表达的主要是电路中一部分电路对另外一部分电路的控制作用

2）受控源的分类：根据受控源在电路中呈现的是电压还是电流的特性，以及这个电压或电流是受另一部分的电压或电流的控制作用，受控源可分为电压控制电压源（VCVS）、电压控制电流源（VCCS）、电流控制电压源（CCVS）和电流控制电流源（CCCS）。如图1所示。

(a)电压控制电压源(VCVS)(b)电压控制电流源(VCCS)

(c)电流控制电压源(CCVS)(b)电流控制电流源(CCCS)

图1受控源的分类

2、电路的图

电路的图是指把电路中每一条支路画成抽象的线段形成的结点和支路的集合。

电路图和电路的图的不同：电路图的支路是实体，结点是支路的汇集点，移去支路，结点不存在；电路的图结点是一个实体，移去支路并不意味着同时把它的结点也移去，它允许有孤立的结点存在。

3、有向图

电路的图的每一条支路一个方向，此方向即为该支路电压和电流的参考方向，这样的图称为有向图。当电路的图中支路没有方向时，这样的图为无向图。

4、平面图

电路在一个平面上，除电路本身的结点为交叉点之外，没有别的支路交叉的情况，这样的电路叫平面电路。否则，就叫非平面电路，如图2所示。平面电路网孔数就是电路独立回路数。

图2非平面图

5、支路、结点和回路

1）支路：在电路图中，每一个元件即为一条支路，或某些元件的组合（如电压源与电阻的组合或电流源与电阻的并联组合）看成一条支路。

2）结点：支路与支路的连接点

3）回路：从电路的一个结点出发，经过一系列支路与结点，又回到原来起始结点（中间经过的所有支路与结点只准通过一次），这个闭合路径称为回路。

6、基尔霍夫电流定律

1）定义：基尔霍夫电流定律（简称KCL）：在集总电路中，在任一时刻，流出任一结点的电流代数和恒等于零。

即对任一结点有：

注意：“流出"结点电流是相对于电流参考方向而言。“代数和"指电流参考方向，如果是流出结点，则该电流前面取“+"；相反，电流前面取“-"。

2）推广：在集总电路中，在任一时刻，流出任一闭合面的电流代数和恒等于零。“代数和"指电流参考方向如果是流出闭合面，则该电流前面取“+"；相反，电流前面取“─"。

3）本质：是电流连续性的表现，即流入结点的电流等于流出结点的电流。

7、KCL的独立方程数

对于一个具有n个结点的电路，根据KCL只能列出(n-1)个独立数学方程。与这些独立方程对应的结点叫独立结点

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如果一段电路为纯电阻电路，那么电场力所作的功全部转化为热能。则

上式由英国物理学家焦耳通过实验总结出来的，称为焦耳定律。由欧姆定律，得

当电流通过导体时，导体内单位体积发出的热功率称为热功率密度，用表示。对于小圆柱体，应有

    因为 ， ，所以

    由欧姆定律的微分式 ，得

    上式称为焦耳定律的微分形式。它描述了导体内部各点发热情况，表明任一点的热功率密度只与导体的性质和该点的电场有关，而与整个导体的大小、形状无关。它虽然是从稳恒电流条件下推导出来的，但也适用于非稳恒情况。它是电磁理论中的一个重要方程

早在公元前，人们就知道了磁的存在。但在很长时间里，人们都把磁场和电流当作两种独立无关的自然现象，直到1829年才发现了它们之间的内在联系，即磁场是由电流的激励而产生的。换句话说，磁场与产生该磁场的电流同时存在。全电流定律就是描述这种电磁联系的基本电磁定律。

　　设空间有n根载流导体，导体中的电流分别为I₁，I₂，……，I_n则沿任意可包含所有这些导体的闭合路径l，磁场强度H的线积分等于这些导体电流的代数和，即

图 1 说明全电流定律

　　就是全电流定律，亦称作安培环路定律。式中电流的符号由右手螺旋法则确定，即当导体电流的方向与积分路径的方向呈右手螺旋关系时，该电流为正，反之为负。以图1为例，虽有积分路径l和l′，但其中包含的载流导体相同，积分结果必然相等，并且就是电流I₁，I₂和I₃的代数和。依右手螺旋法则，I₁和I₂应取正号，而I₃应取负号。写成数学表达形式就是

　　即积分与路径无关，只与路径内包含的导体电流的大小和方向有关。

　　全电流定律在电机中应用很广，它是电机和变压器磁路计算的基础