西門子CPU模塊6ES7315-7TJ10-0AB0

什么是串聯(lián)電路

串聯(lián)顧名思義就是一串串的鏈接在一起；我們看上圖中有兩個(gè)以上的電阻，就是一個(gè)接著一個(gè)成串的鏈接在一起，組成一個(gè)沒有分支的電路，這種鏈接方式的電路就是串聯(lián)電路；當(dāng)串聯(lián)的是電阻時(shí)，就是串聯(lián)電阻。這個(gè)電阻可以是純粹的電阻，也可以是任何有阻值的元器件（如負(fù)載甚至導(dǎo)線本身）。

串聯(lián)電阻及電流和電壓的大小

串聯(lián)電路電流：由于串聯(lián)電路沒有分支，所以電路中電流是相同的（就好比水流一樣，水量都從一個(gè)線路流出時(shí)流量都是相同的，但有時(shí)候水可以堆積，但是電荷在電路中不能堆積，也不能在流動(dòng)中自行消失。）。即，不論是電阻大的地方，還是電阻小的地方，電流大小是相等的。

串聯(lián)電路電壓：因?yàn)榇?lián)電路各段電流是相同的，這樣，根據(jù)歐姆定律便可得知：在電阻大的那段電路上承受的電壓變大，電阻小的那段電路上承受的電壓變小。也就是說，各段電路的電壓對(duì)應(yīng)的電阻成正比例分配；我們利用歐姆定律分析前面的串聯(lián)電路圖便可得知：

因?yàn)椋篣1=IR1；U2=IR2；U3=IR3
所以：U1：U2：U3=R1：R2：R3

串聯(lián)電路電功率：因?yàn)榇?lián)電路各段電流相同，因此，各段功率也與對(duì)應(yīng)的電阻成正比分配，這一點(diǎn)我們可以通過變換的電功率計(jì)算公式驗(yàn)證：

因?yàn)椋篜1=I²R1；P2=I²R2；P3=I²R3
所以：P1：P2：P3=R1：R2：R3

串聯(lián)電路的總電壓等于各段電壓之和：若總電壓是已知數(shù)，則分電壓由下式可得：

U1=R1÷（R1+R2+R3）×U
U2=R2÷（R1+R2+R3）×U
U3=R3÷（R1+R2+R3）×U

上面的公式稱為分壓公式。其實(shí)也就是算出電阻的比例然后乘總電壓就得出分電壓了。

串聯(lián)電路的總電阻等于各段電阻之和：因?yàn)?，串?lián)電阻越多，電流通過時(shí)遇到的阻力也就越大。好像增加了長度似的。下面我們依然使用變換的歐姆定律來驗(yàn)證：

因?yàn)椋篣=U1+U2+U3
所以：IR=IR1+IR2+IR3
同時(shí)相乘的I可以去除，則得：R=R1+R2+R3

當(dāng)R1=R2=R3=Ro時(shí)，R=3Ro，如此類推：n個(gè)相同阻值的電阻串聯(lián)，其總電阻等于n倍的分電阻，各電阻上的電壓為1/n倍總電壓。利用電阻串聯(lián)可以起到限流、分壓作用。

串聯(lián)電路計(jì)算題

直流電機(jī)的串聯(lián)電阻電路計(jì)算題

如右圖所示的一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)串聯(lián)電路圖，繞組的電阻Ro很小，啟動(dòng)時(shí)電流特別大，會(huì)損壞電機(jī)，為了限制這個(gè)啟動(dòng)電流，啟動(dòng)時(shí)在定子上先串聯(lián)上一個(gè)限流電阻。如果電源電壓U=220V，電機(jī)的內(nèi)阻Ro=1Ω，額定電流為10A；

試計(jì)算不加啟動(dòng)電阻（串聯(lián)電阻R）時(shí)的啟動(dòng)電流；為了使啟動(dòng)電流不超過額定電流的2倍，應(yīng)加多大的串聯(lián)限流電阻？

解：不串聯(lián)啟動(dòng)電阻時(shí)啟動(dòng)電流直接用電壓除以繞組電阻即可；

歐姆定律：I=U/R；代入本題中：I=U/r0=22/1=220A

使啟動(dòng)電流限制在額定電流的兩倍，即20A的范圍內(nèi)，應(yīng)該加多大的啟動(dòng)電阻R（串聯(lián)限流電阻），此時(shí)我們根據(jù)“串聯(lián)電路的總電阻等于各段電阻之和”來計(jì)算：

歐姆定律：I=U/R；代入本題中：I=U÷（R+ro）
計(jì)算電阻：R=（U-Iro）÷I=（220-20×1）÷20=10Ω

也可以先算出20A時(shí)所需要的電阻220÷20=11Ω，再減去現(xiàn)有的電阻Ro=1Ω的阻值即可

在PLC的正面，一般都有表示該PLC型號(hào)的符號(hào)，通過閱讀該符號(hào)即可以獲得該PLC的基本信息。FX系列PLC的型號(hào)命名基本格式如下：

序列號(hào)：0、0S、0N、2、2C、1S、2N、2NC。

I/O總點(diǎn)數(shù)：10～256。

單元類型：M—基本單元；

E—輸入輸出混合擴(kuò)展單元及擴(kuò)展模塊;

EX－輸入專用擴(kuò)展模塊；

EY－輸出專用擴(kuò)展模塊。

輸出形式：R－繼電器輸出；

T－晶體管輸出；

S－晶閘管輸出。

特殊品種區(qū)別：Ｄ－DC電源，DC輸入；

A1－AC電源，AC輸入；

Ｈ－大電流輸出擴(kuò)展模塊（1A/1點(diǎn)）；

Ｖ—立式端子排的擴(kuò)展模塊；

Ｃ—接插口輸入輸出方式；

Ｆ－輸入濾波器1ms的擴(kuò)展模塊；

Ｌ－TTL輸入擴(kuò)展模塊；

Ｓ－獨(dú)立端子（無公共端）擴(kuò)展模塊。

若特殊品種一項(xiàng)無符號(hào)，說明通指AC電源、DC輸入、橫排端子排；繼電器輸出：2A/點(diǎn)；晶體管輸出：0.5A/點(diǎn)；晶閘管輸出：0.3A/點(diǎn)。

例如：FX_2N-48MRD含義為FX_2N系列，輸入輸出總點(diǎn)數(shù)為48點(diǎn)，繼電器輸出，DC電源，DC輸入的基本單元。又如FX-4EYSH的含義為FX系列，輸入點(diǎn)數(shù)為0點(diǎn)，輸出4點(diǎn)，晶閘管輸出，大電流輸出擴(kuò)展模塊。

FX還有一些特殊的功能模塊，如模擬量輸入輸出模塊、通信接口模塊及外圍設(shè)備等，使用時(shí)可以參照FX系列PLC產(chǎn)品手冊(cè)。

FX_2N系列17種基本單元（CPU單元或主機(jī)單元）見表1-2。

表1-2 FX_2N系列17種（AC電源、DC輸入）基本單元

左手定則:1判斷安培力:伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi);讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。這就是判定通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力方向的左手定則。(2判斷洛倫茲力:將左手掌攤平，讓磁感線穿過手掌心，四指表示正電荷運(yùn)動(dòng)方向，則和四指垂直的大拇指所指方向即為洛倫茲力的方向。)

左手定則仍然可用于電動(dòng)機(jī)的場(chǎng)景，因閉合電路中在磁場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生力，左手平展，手心對(duì)準(zhǔn)N極，大拇指與并在一起的四指垂直 ，四指指向電流方向，大拇指所指的方向?yàn)槭芰Ψ较颉?/p>