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(jù)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(jié)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(jié)點是支路的匯集點，移去支路，結(jié)點不存在；電路的圖結(jié)點是一個實體，移去支路并不意味著同時把它的結(jié)點也移去，它允許有孤立的結(jié)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(jié)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(wǎng)孔數(shù)就是電路獨立回路數(shù)。

圖2非平面圖

5、支路、結(jié)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(jié)點：支路與支路的連接點

3）回路：從電路的一個結(jié)點出發(fā)，經(jīng)過一系列支路與結(jié)點，又回到原來起始結(jié)點（中間經(jīng)過的所有支路與結(jié)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(jié)點的電流代數(shù)和恒等于零。

即對任一結(jié)點有：

注意：“流出"結(jié)點電流是相對于電流參考方向而言?！按鷶?shù)和"指電流參考方向，如果是流出結(jié)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(shù)和恒等于零?！按鷶?shù)和"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(zhì)：是電流連續(xù)性的表現(xiàn)，即流入結(jié)點的電流等于流出結(jié)點的電流。

7、KCL的獨立方程數(shù)

對于一個具有n個結(jié)點的電路，根據(jù)KCL只能列出(n-1)個獨立數(shù)學方程。與這些獨立方程對應(yīng)的結(jié)點叫獨立結(jié)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(zhuǎn)化為熱能。則

上式由英國物理學家焦耳通過實驗總結(jié)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(nèi)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(yīng)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(nèi)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(zhì)和該點的電場有關(guān)，而與整個導體的大小、形狀無關(guān)。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(guān)的自然現(xiàn)象，直到1829年才發(fā)現(xiàn)了它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，即磁場是由電流的激勵而產(chǎn)生的。換句話說，磁場與產(chǎn)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(shè)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(shù)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(guān)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(jié)果必然相等，并且就是電流I₁，I₂和I₃的代數(shù)和。依右手螺旋法則，I₁和I₂應(yīng)取正號，而I₃應(yīng)取負號。寫成數(shù)學表達形式就是

　　即積分與路徑無關(guān)，只與路徑內(nèi)包含的導體電流的大小和方向有關(guān)。

　　全電流定律在電機中應(yīng)用很廣，它是電機和變壓器磁路計算的基礎(chǔ)