西門子CPU模塊6ES7313-6BG04-0AB0

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1.  電路特點(diǎn)：

    電路設(shè)備通過(guò)各種連接所組成的系統(tǒng)，并提供了電流通過(guò)途徑。

2. 電路的作用：

圖1 電路模型

(1) 實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和電能傳輸及分配。

(2) 信號(hào)處理和傳遞。

3 ．電路模型：理想電路元件：突出實(shí)際電路元件的主要電磁性能，       

忽略次要因素的元件；以理想電路元件代替實(shí)際的元件組成的電路，即為實(shí)際電路的模型；

4 ．電路的構(gòu)成：電路是由某些電氣設(shè)備和元器件按一定方式連接組成。

（ 1 ）電源：向電路提供能量的設(shè)備，如干電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)等。

（ 2 ）負(fù)載：用電器即各種用電設(shè)備，如電燈、電動(dòng)機(jī)、電熱器等。

（ 3 ）導(dǎo)線：把電源和負(fù)載連接成閉合回路，常用的是銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線。

（ 4 ）控制和保護(hù)裝置：用來(lái)控制電路的通斷、保護(hù)電路的安全，使電路能夠正常工作，如開(kāi)關(guān)，熔斷器、繼電器等

電路中含有一個(gè)獨(dú)立的儲(chǔ)能元件（電容或電感）的稱為一階電路.
若輸入的激勵(lì)信號(hào)為零,僅有儲(chǔ)能元件的初始儲(chǔ)能所激發(fā)的響應(yīng),稱為零輸入響應(yīng).
反之,電路的初始儲(chǔ)能為零,僅由激勵(lì)引起的響應(yīng)為零狀態(tài)響應(yīng).
動(dòng)態(tài)電路,電源.電感或電容的初始儲(chǔ)能均能作為電路的激勵(lì)引起響應(yīng).

零狀態(tài)響應(yīng)（zero-state response）：
　　電路在儲(chǔ)能元件零初始條件下由外施激勵(lì)引起的電路響應(yīng)。
　　
　　1.RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)

　　t < 0時(shí)，開(kāi)關(guān)S在位置1，處于穩(wěn)態(tài)，即：u_C(0_-) = 0。
　　t = 0時(shí)，開(kāi)關(guān)S打向位置2，列方程：
　　 一階常系數(shù)非齊次線性微分方程
　　
　　：特解（強(qiáng)制分量）
　　與輸入激勵(lì)的變化規(guī)律有關(guān)。當(dāng)某些激勵(lì)的強(qiáng)制分量為電路的穩(wěn)態(tài)解時(shí)，強(qiáng)制分量又稱為穩(wěn)態(tài)分量。
　?。?）求穩(wěn)態(tài)分量 即特解 
　　和外加激勵(lì)信號(hào)具有相同的形式。
　　
　　 在該電路中，令＝Ｋ（常數(shù)）
　　 代入方程　　得　　
　　 
　　在電路中，通常取換路后的新穩(wěn)態(tài)值 [記作：]作特解，故此特解也稱為穩(wěn)態(tài)分量。
　　 所以該電路的特解為：
　　 （2）求 ：通解（自由分量，暫態(tài)分量）
　　 
能量關(guān)系
　　 

電源提供的能量一半消耗在電阻上，一半轉(zhuǎn)換成電場(chǎng)能量?jī)?chǔ)存在電容中，也就是說(shuō)，充電效率為50%。
　　2.RL電路的零狀態(tài)響應(yīng)
　　已知i_L(0-) = 0，求電感電流i_L(t)。
　　
3.一階電路零狀態(tài)響應(yīng)解的一般公式
　　一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)是由激勵(lì)引起的響應(yīng)，它實(shí)質(zhì)上是動(dòng)態(tài)元件的儲(chǔ)能由零逐漸增長(zhǎng)到某一定值的過(guò)程。
　　
　　(1)τ體現(xiàn)了一階電路的固有特性，衰減快慢取決于時(shí)間常數(shù)τ。
　　RC電路τ = R_eqC，RL電路τ = L/R_eq。
　　
　　(２)
　　例6. 如圖所示電路，已知t < 0時(shí)電路處于穩(wěn)態(tài)，t = 0時(shí)開(kāi)關(guān)S閉合。求t > 0時(shí)的_L、i₁、u₂。
　　

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【理想電路元件】又稱集中參數(shù)電路元件，只呈現(xiàn)單一電磁現(xiàn)象，不占空間位置，其電壓、電流關(guān)系可用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)表達(dá)描述。實(shí)際電器件工作時(shí)，通常存在三種基本的電磁現(xiàn)象，即：消耗電能、建立電場(chǎng)、建立磁場(chǎng)，為了描述這三種基本的電磁現(xiàn)象，引入與之相對(duì)應(yīng)的三個(gè)理想化電路元件，簡(jiǎn)稱電路元件，分別為電阻元件、電感元件和電容元件。

【電阻元件】只消耗電能，將電能變成其他形式的能量，且不能逆轉(zhuǎn)為電能。線性時(shí)不變電阻元件的電路符號(hào)如下：

【電感元件】 只建立磁場(chǎng)，將電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能量并存儲(chǔ)在其中，在一定的外部條件下磁場(chǎng)能量可以逆轉(zhuǎn)為電能。線性時(shí)不變電容元件的電路符號(hào)如下：

【電容元件】只建立磁場(chǎng)，將電能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能量并存儲(chǔ)在其中，在一定的外部條件下電場(chǎng)能量可以逆轉(zhuǎn)為電能。線性時(shí)不變電感元件的電路符號(hào)如下。

【實(shí)際電氣器件的電路模型】集中參數(shù)電路中，實(shí)際電器件雖然存在多種電磁現(xiàn)象，但在特定的條件下，某一電磁現(xiàn)象起主導(dǎo)作用，其他電磁現(xiàn)象可以忽略不計(jì)，可用理想電路元件來(lái)近似描述實(shí)際電器件。例如：白熾燈可用電阻元件來(lái)描述，低頻下工作的螺線管線圈用電阻和電感元件串聯(lián)模型來(lái)描述。

【實(shí)際電路的電路模型】電路中每一個(gè)實(shí)際電氣器件均用其理想電路元件表示后得到實(shí)際電路的電路模型。

【電路理論研究的對(duì)象】電路理論研究實(shí)際電路的電路模型，分析計(jì)算電路模型中各電路元件的電壓u、電流i、電功率p等物理量