西門(mén)子PLC模塊6ES7317-7TK10-0AB0
1、受控源
1)定義:受控源又稱(chēng)為非獨(dú)立電源,受控源本身并不象獨(dú)立電源一樣,能夠給外界電路提供能量。受控源表達(dá)的主要是電路中一部分電路對(duì)另外一部分電路的控制作用
2)受控源的分類(lèi):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(gè)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。
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(a)電壓控制電壓源(VCVS)(b)電壓控制電流源(VCCS)
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(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(lèi)
2、電路的圖
電路的圖是指把電路中每一條支路畫(huà)成抽象的線(xiàn)段形成的結(jié)點(diǎn)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(shí)體,結(jié)點(diǎn)是支路的匯集點(diǎn),移去支路,結(jié)點(diǎn)不存在;電路的圖結(jié)點(diǎn)是一個(gè)實(shí)體,移去支路并不意味著同時(shí)把它的結(jié)點(diǎn)也移去,它允許有孤立的結(jié)點(diǎn)存在。
3、有向圖
電路的圖的每一條支路一個(gè)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(chēng)為有向圖。當(dāng)電路的圖中支路沒(méi)有方向時(shí),這樣的圖為無(wú)向圖。
4、平面圖
電路在一個(gè)平面上,除電路本身的結(jié)點(diǎn)為交叉點(diǎn)之外,沒(méi)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(dú)立回路數(shù)。
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圖2非平面圖
5、支路、結(jié)點(diǎn)和回路
1)支路:在電路圖中,每一個(gè)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(diǎn):支路與支路的連接點(diǎn)
3)回路:從電路的一個(gè)結(jié)點(diǎn)出發(fā),經(jīng)過(guò)一系列支路與結(jié)點(diǎn),又回到原來(lái)起始結(jié)點(diǎn)(中間經(jīng)過(guò)的所有支路與結(jié)點(diǎn)只準(zhǔn)通過(guò)一次),這個(gè)閉合路徑稱(chēng)為回路。
6、基爾霍夫電流定律
1)定義:基爾霍夫電流定律(簡(jiǎn)稱(chēng)KCL):在集總電路中,在任一時(shí)刻,流出任一結(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和恒等于零。
即對(duì)任一結(jié)點(diǎn)有:![](https://img69.chem17.com/9/20221213/638065617489784222931.gif)
注意:“流出"結(jié)點(diǎn)電流是相對(duì)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(diǎn),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(shí)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(diǎn)的電流等于流出結(jié)點(diǎn)的電流。
7、KCL的獨(dú)立方程數(shù)
對(duì)于一個(gè)具有n個(gè)結(jié)點(diǎn)的電路,根據(jù)KCL只能列出(n-1)個(gè)獨(dú)立數(shù)學(xué)方程。與這些獨(dú)立方程對(duì)應(yīng)的結(jié)點(diǎn)叫獨(dú)立結(jié)點(diǎn)
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如果一段電路為純電阻電路,那么電場(chǎng)力所作的功全部轉(zhuǎn)化為熱能。則
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上式由英國(guó)物理學(xué)家焦耳通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的,稱(chēng)為焦耳定律。由歐姆定律
,得
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當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體內(nèi)單位體積發(fā)出的熱功率稱(chēng)為熱功率密度,用
表示。對(duì)于小圓柱體,應(yīng)有
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,所以
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由歐姆定律的微分式
,得
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上式稱(chēng)為焦耳定律的微分形式。它描述了導(dǎo)體內(nèi)部各點(diǎn)發(fā)熱情況,表明任一點(diǎn)的熱功率密度只與導(dǎo)體的性質(zhì)和該點(diǎn)的電場(chǎng)有關(guān),而與整個(gè)導(dǎo)體的大小、形狀無(wú)關(guān)。它雖然是從穩(wěn)恒電流條件下推導(dǎo)出來(lái)的,但也適用于非穩(wěn)恒情況。它是電磁理論中的一個(gè)重要方程
早在公元前,人們就知道了磁的存在。但在很長(zhǎng)時(shí)間里,人們都把磁場(chǎng)和電流當(dāng)作兩種獨(dú)立無(wú)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(chǎng)是由電流的激勵(lì)而產(chǎn)生的。換句話(huà)說(shuō),磁場(chǎng)與產(chǎn)生該磁場(chǎng)的電流同時(shí)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(dǎo)體,導(dǎo)體中的電流分別為I1,I2,……,In則沿任意可包含所有這些導(dǎo)體的閉合路徑l,磁場(chǎng)強(qiáng)度H的線(xiàn)積分等于這些導(dǎo)體電流的代數(shù)和,即
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圖 1 說(shuō)明全電流定律
就是全電流定律,亦稱(chēng)作安培環(huán)路定律。式中電流的符號(hào)由右手螺旋法則確定,即當(dāng)導(dǎo)體電流的方向與積分路徑的方向呈右手螺旋關(guān)系時(shí),該電流為正,反之為負(fù)。以圖1為例,雖有積分路徑l和l′,但其中包含的載流導(dǎo)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(hào),而I3應(yīng)取負(fù)號(hào)。寫(xiě)成數(shù)學(xué)表達(dá)形式就是
即積分與路徑無(wú)關(guān),只與路徑內(nèi)包含的導(dǎo)體電流的大小和方向有關(guān)。
全電流定律在電機(jī)中應(yīng)用很廣,它是電機(jī)和變壓器磁路計(jì)算的基礎(chǔ)