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第5章非正弦周期电流电路，5.1非正弦周期交流信号，5.2非正弦周期量的分解，5.3非正弦周期量的有效值，5.5非正弦周期电流电路的平均功率，5.4非正弦周期电流线性电路的计算，第5章非正弦周期电流电路，本章要求：1。非正弦量的分解。2。将计算非正弦量的有效值。3.了解非正弦周期电流电路的计算方法。4。将计算非正弦周期电流电路的平均功率。5.1非正弦周期性交流信号，前面讨论的是正弦交流电路，其中电压和电流都是正弦量。然而，在实际应用中，我们经常会遇到非正弦周期电压或电流。分析非正弦周期电流电路，仍需应用电路的基本规律，但与正弦交流电路分析仍有差异；本章主要讨论非正弦周期量可以分解成一个常数分量(如果有的话)和一系列不同频率的正弦量。例如，半波整流电路的输出信号，1。特性：根据周期定律变化，但它不是正弦曲线。2。产生非正弦周期性交流信号，1)电路中的非线性元件；2)电源本身是非正弦的；3)电路中有不同频率的电源共同作用。5.1非正弦周期性交流信号、示波器中的水平扫描电压、周期性锯齿波、计算机中的脉冲信号、晶体管交流放大器电路、交流/DC共存电路，3。非正弦周期交流电路的分析方法，e，t，e1，问题1，此时电路中的电流也是非正弦周期量。也就是说，不同频率的信号可以叠加成周期性的非正弦量。具体方法在5.4中介绍。问题2:由于不同频率的正弦和DC分量可以叠加成一个周期性的非正弦量，那么一个非正弦周期量又可以分解成正弦和DC分量吗？数学中有一个明确的答案。所有满足德赖利条件的周期函数都可以分解成傅里叶级数。这样，非正弦周期量可以分解成几个正弦交流电路来求解。5.2非正弦周期量、基波(或一次谐波)、二次谐波(二次谐波)、直流分量、高次谐波的分解，1。周期函数的傅立叶级数，数学工具：傅立叶级数，周期函数，傅立叶级数的另一种形式，矩形波的傅立叶级数展开，三角波，锯齿波，全波整流电压，矩形波电压，三角波电压，锯齿波电压，全波整流电压等。周期性方波的分解，例如基波、三次谐波、七次谐波、DC分量、DC分量基波、三次谐波、DC分量基波、三次谐波、五次谐波、u、t、五次谐波、2。非正弦周期量用频谱图表示。从上面的例子可以看出，每个谐波的幅度是不同的，频率越高，幅度越小。这表明傅里叶级数具有收敛性。其中，恒定分量(如果有的话)、基波和接近基波的高次谐波是非正弦周期量的主要分量。在上图中，我们只得到五次谐波。如果谐波中的项数更多，则合成曲线更接近原始波形。其长度对应于每个谐波线段的幅度，按频率高低依次排列。叫做声谱图。例如，um=10v，5.3非正弦周期量的有效值为：5.3非正弦周期量的有效值是利用三角函数的正交性得到的。在公式中，同样，非正弦周期电压的有效值为：结论：周期函数的有效值是DC分量和谐波分量有效值之和的平方根。例如1:获得图中所示波形的有效值和平均值。有效值为，平均值为：解决方案是：5.4非正弦周期电流线性电路的计算、分析和计算要点。2.使用计算方法注：不同频率的正弦量不能通过相量计算相加在一起，各分量的有效值不能直接相加。在由1:方波信号激励的RLC串联电路中，计算电流是众所周知的。第一步，将激励信号展开为傅里叶级数，求解方法如下：DC分量：谐波分量：(k为奇数)、DC分量、基波最大值、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，第二步，分别计算各频率的谐波分量，(1) DC分量U0作用于DC，电容相当于开路；电感相当于短路。因此，输出DC分量为：(2)基波作用，(3)三次谐波作用，(4)五次谐波作用，(3)第三步谐波分量计算结果的瞬时值叠加，(3) 2:有一个已知的计算各支路电流和两端电压的RC并联电路。解决方案：(1) DC分量IS0起作用，(2)基波起作用，因此交流分量i1基本上不通过电阻r的分支。电容器两端的交流电压降可以忽略不计，因此这里电容器作为DC的开路，绕过交流。这种效应将应用于交流放大器电路。计算非正弦周期交流电路时应注意的几个问题？1.最终结果只能是瞬时值的叠加。不同频率的正弦量不能用相量相加。2。XC和XL对应不同的频率是不同的。利用三角函数的正交性计算5.