第4章09 正弦交流w.ppt

第4章 正弦交流电路 1. 理解正弦量的特征及其各种表示方法； 4.1.1 频率与周期 4.1.2 幅值与有效值 4.2 正弦量的相量表示法 3. 正弦量的相量表示 复数表示形式 正误判断 例2: 已知 例4: 2. 功率关系 (2) 平均功率(有功功率)P 可得相量式： 2. 功率关系 瞬时功率 ： 瞬时功率 ： 可得相量式 2.功率关系 瞬时功率 ： 3.单一参数正弦交流电路的分析计算小结 (2)相量法 2) 相量图 2.功率关系 (4) 视在功率 S 阻抗三角形、电压三角形、功率三角形 例1： 方法1： 方法1： 例2： 小结：P120 表4.4.1 作业：p149 4.4.6 4.4.7 4.5 阻抗的串联与并联 4.5.1阻抗的串联 4.5.2 阻抗并联 例：已知 （2）计算功率P（三种方法） （3）相量图 作业P151 4.5.11 4.5.12 4.6 复杂正弦交流电路的分析和计算 有功功率 P 4.7 交流电路的频率特性 4.7.2 串联谐振 4.7.2串联谐振 3. 串联谐振特怔 4.谐振曲线 通频带： 5.串联谐振应用举例 例1： 例1： 4.7.3 并联谐振 1. 谐振条件 例1： 例2： 作业p153 4.7.5 4.7.6 4.8 功率因数的提高 (1) 电源设备的容量不能充分利用 （2）增加线路和发电机绕组的功率损耗 2. 功率因数cos ?低的原因 常用电路的功率因数 3.功率因数的提高 (2) 提高功率因数的措施: 结论 4. 并联电容值的计算 4.9 非正弦周期电压和电流 3. 非正弦周期交流电路的分析方法 二. 非正弦周期量的分解 2. 非正弦周期量的有效值 2.非正弦周期量的有效值 3.非正弦周期电流电路平均功率 四.非正弦周期电流的线性电路的计算 计算非正弦周期交流电路应注意的问题 非正弦周期电流的线性电路的计算（方法二） 非正弦周期电流和电压 正弦电压电流 有效值：已知非正弦周期量的有效值 频率：非正弦周期量的有效值的基波频率 相位差： P：非正弦周期电流电路的平均功率 U：非正弦电压的有效值 I: 非正弦电流的有效值 解 由公式可知，等效正弦电流的有效值为 作业 P154 4.9.3 将非正弦的周期量分解为正弦分量和直流分量 基波（或 一次谐波） 二次谐波 （2倍频） 直流分量 高次谐波 + ….. 1. 周期函数 的傅里叶级数 数学工具：傅里叶级数 条件： 在一周期内有有限个极大、极小值， 有限个第一间断点。 矩形波、三角波、锯齿波、全波整流电压的傅里叶级数展开式 矩形波电压 三角波电压 u O O 锯齿波电压 全波整流电压 O O 三. 非正弦周期交流信号的 平均值、有效值、平均功率的计算 数学 预备知识 1. 正弦、余弦信号一个周期内的积分为0。 三角函数的正交性 （ 为整数） （ 为整数） 3. 三角函数的正交性 1.非正弦周期函数的平均值 若 则其平均值为： (直流分量) 正弦量的平均值为0 若 则有效值: 利用三角函数的正交性得 式中： 同理，非正弦周期电压的有效值为： 结论：周期函数的有效值为直流分量及各次谐波分量有效值平方和的方根。 例1: 求图示波形的有效值和平均值 有效值为 平均值为: 解： t i(A) 10 O 利用三角函数的正交性，整理得： 例1:求平均功率 结论： 平均功率＝直流分量的功率＋各次谐波的平均功率 平均功率为: 解: 分析计算要点 2. 利用正弦交流电路的计算方法，对各次谐波分量分别计算。（注意:对交流各次谐波的XL、XC不同；对直流C相当于开路、L相当于短路。） 1. 利用傅里叶级数，将非正弦周期函数分解为恒定分量和各次正弦谐波分量相加的结果； 3. 将以上计算结果，用瞬时值叠加。注意：不同频率的正弦量相加，不能用相量计算，也不能将各分量的有效值直接相加。 电流随频率变化的关系曲线。 Q值越大，曲线越尖锐，选择性越好。 Q大 Q小 分析： 谐振电流 电路具有选择最接近谐振频率附近的电流的能力 ——称为选择性。 f R ? （2） 电流谐振曲线 R大 R小 谐振频率 上限截止频率 下限截止频率 Q大 通频带宽度越小(Q值越大)，选择性越好，抗干扰能力 越强。 Q小 △?= ?2－?1 当电流下降到0.707Io时所对应的上下限频率之差，称通频带。即： 接收机的输入电路： ：接收天线 ：组成谐振电路 电路图 为来自3个不同电台(不同频率) 的电