电工学课件chapter04 正弦交流电路.pptVIP

周期性方波的频谱图例设：Um=10V5u(V)O非正弦周期量的有效值若则有效值:利用三角函数的正交性得非正弦周期量的有效值式中：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：ti(A)10O练习题：图示是一半波整流电压的波形，求其有效值和平均值。O非正弦周期线性电路的计算分析计算要点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。例1:方波信号激励的RLC串联电路中已知：求电流。+RC-L第一步：将激励信号展开为傅里叶级数解：直流分量：T/2TtO谐波分量：(k为偶数)(k为奇数)（k为奇数）等效电源+-+-+-+-T/2TtO直流分量基波最大值代入已知数据：得三次谐波最大值五次谐波最大值角频率电压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(1)直流分量U0作用：对直流，电容相当于断路；电感相当于短路。所以输出的直流分量为：U0I0+-U0作用的等效电路(2)基波作用+RC-L(3)三次谐波作用+RC-L(4)五次谐波作用+RC-L第三步各谐波分量计算结果瞬时值叠加例2:有一RC并联电路，已知：求：各支路中的电流和两端电压。RC+-解：(1)直流分量IS0作用R+-(2)基波作用所以交流分量i1基本不通过电阻R这条支路。RC+-CR+-CR+-CR在电容上的交流压降可以忽略不计ti(mA)ti(mA)tI0(mA)+因此在这里电容对直流相当于开路，对交流起到了旁路的作用。这一作用在交流放大电路中我们将得到应用。计算非正弦周期交流电路

应注意的问题1.最后结果只能是瞬时值叠加。不同频率正弦量不能用相量相加。2.不同频率对应的XC、XL不同。非正弦周期电流电路平均功率利用三角函数的正交性，整理得：例1:试计算例5.4.1电路中的平均功率解:根据5.4.1电路已计算出电流和电压为:结论：平均功率＝直流分量的功率＋各次谐波的平均功率例3：电路如图：已知R=10?、IC=1A、?1=45?（间的相位角）、?=50Hz、电路处于谐振状态。试计算I、I1、U、L、C之值，并画相量图。解：(1)利用相量图求解相量图如图:由相量图可知电路谐振，则：+-又：(2)用相量法求解例3：设：则：例4：解：图示电路中U=220V,(1)当电源频率时,UR=0试求电路的参数L1和L2(2)当电源频率时,UR=U故:(1)即:I=0并联电路产生谐振,即:+-试求电路的参数L1和L2(2)当电源频率时,UR=U(2)所以电路产生串联谐振,并联电路的等效阻抗为:串联谐振时,阻抗Z虚部为零,可得:总阻抗+-思考题:接收网络+-+-滤波电路(a)(1)现要求在接收端消除噪声,问图(a)LC并联电路应工作在什么频率下?---信号源如图电路中,已知:---噪声源(2)现要求工作信号到达接收端,问图(b)LC串联电路应工作在什么频率下?接收网络+-+-(b)滤波电路4.8功率因数的提高1.功率因数:对电源利用程度的衡量。X?+-的意义：电压与电流的相位差，阻抗的辐角时,电路中发生能量互换,出现无功当功率这样引起两个问题:(1)电源设备的容量不能充分利用若用户：则电源可发出的有功功率为：若用户：则电源可发出的有功功率为：而需提供的无功功率为:所以提高可使发电设备的容量得以充分利用无需提供的无功功率。（2）增加线路和发电机绕组的功率损耗(费电)所以要求提高电网的功率因数对国民经济的发展