[物理]非正弦周期交流电路.ppt

非正弦周期交流电路;非正弦周期交流电路;非正弦周期电路;;半波整流电路的输出信号;示波器内的水平扫描电压;交直流共存电路;计算机内的脉冲信号;§5-1. 非正弦周期量的分解;周期性方波 的分解;基波;根据数学中傅立叶级数理论，任何满足狄里赫利条件的周期函数都可以展开成三角级数。如函数 f (?t) 可展开分解为;傅立叶级数的系数;三、傅立叶展开对周期性电流量的分解;(1)全波电压整流波形的傅立叶展开式为;系数;可得;§5-2. 非正弦周期量的有效值;上式根号中的积分式可以分解为四项：;由此，可得到有效值为;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;§ 5-3非正弦周期电流的线性电路的计算; 那么它的作用就和一个直流电压及一系列不同频率的正弦电压串联起来共同作用在电路中的情况一样。电路如图所示。;即：;;非正弦周期电流的线性电路的解??步骤：;§5-4非正弦周期电流电路中的平均功率;则可得下列五项：;其中，第（2）、（3）及（4）三项含有不同频率的两个分量的乘积，其积分结果为零；第（1）项的积分结果为U0I0；第（5）项的积分结果为; 结论： 平均功率＝直流分量的功率＋各次谐波的平均功率 ;为了便于分析与计算，通常可将非正弦周期电压和电流用等效正弦电压和电流来代替。等效的条件是：等效正弦量的有效值应等于已知非正弦周期量的有效值，等效正弦量的频率应等于非正弦周期量的基波的频率，用等效正弦量代替非正弦周期电压和电流后，其功率必须等于电路的实际功率。这样等效代替之后，就可以用相量表示。等效正弦电压与电流之间的相位差应由下式确定：;铁心线圈是一种非线性元件，因此加上正弦电压;解; ;第一步：将激励信号展开为傅里叶级数;（K为奇数）;的最后展开式为：;t;直流分量;三次谐波最大值; 电流源各频率的谐波分量为：; 第二步 对各种频率的谐波分量单独计算：;2.;20Ω;3.;;4.;; 第三步 各谐波分量计算结果瞬时值迭加：;最后结果：交、直流迭加;计算非正弦周期交流电路应注意的问题;本节课应重点掌握的内容