電路分析基礎 教學課件 作者 畢淑娥 第8章.ppt

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1、第8章非正弦周期電流電路內(nèi)容提要本章主要介紹非正弦周期信號、傅里葉級數(shù)展開、非正弦周期量的有效值、平均值、功率及非正弦周期電流電路的一般分析方法。8.1非正弦周期信號8.3非正弦周期量的有效值8.2非正弦周期信號的分解8.4非正弦周期電流電路的計算和平均功率實際的半導體二極管整流電路中，當輸入正弦波信號時，輸出為非正弦周期半波信號,如右圖所示。【引例】對于正弦量，我們可以用有效值來描述信號的大小,而對于非正弦周期信號作用在電路中，該如何計算負載上的電壓、電流的大??？如何計算其電功率？激勵和響應不按正弦規(guī)律變化的周期電流電路，稱為非正弦周期電流電路。非正弦周期電流

2、電路的分析方法一般采用諧波分析法。諧波分析法就是將非正弦周期電流電路的計算轉(zhuǎn)化為一系列不同頻率的正弦電流電路的計算。8.1非正弦周期信號將此周期信號按傅里葉級數(shù)展開為表示成另外一種形式8.2非正弦周期信號的分解上式中各系數(shù)可按此公式計算諧波幅值和初相位與頻率之間的關系稱為頻譜圖，如圖所示。【例8.1】求圖所示矩形波電壓的傅里葉級數(shù)展開式，并畫出其幅度頻譜?！窘狻繄D示矩形波電壓在一個周期內(nèi)的表達式為各系數(shù)為頻譜圖8.3非正弦周期量的有效值和平均功率8.3.1非正弦周期電流的有效值設非正弦周期電流i的傅里葉級數(shù)展開式為非正弦周期電流的有效值為非正弦周期電流的有效值為同

3、理，非正弦周期電壓u的有效值為非正弦周期電流信號平均值8.3.2非正弦周期電流電路的平均功率一端口網(wǎng)絡的瞬時功率為一端口網(wǎng)絡的瞬時功率為一端口的有功功率為非正弦周期電流電路的分析步驟如下：1.將非正弦周期信號展開成傅里葉級數(shù)，得到直流分量和各次諧波分量。2.分別計算出直流分量和各次諧波分量單獨作用時電路的響應。3.利用疊加定理，將屬于同一支路的直流分量和諧波分量作用所產(chǎn)生的響應疊加，即得到非正弦周期電流電路的總響應。8.3非正弦周期電流電路的計算【例8.2】RLC串聯(lián)電路如圖所示。已知試求：(1)電流；(2)外加電壓和電流的有效值；(3)電路中消耗的功率?！窘狻?

4、1)利用疊加定理求i。對于直流分量，由于電容的隔直作用，此時電路的電流為零，即基波分量單獨作用時，即基波電流為單獨作用時，即所以(2)電流i的有效值為電壓u的有效值為(3)電路中消耗的功率為第8章結束