电路邱关源(第五版)第十三章非正弦周期电流电路和信号的频谱
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第一章电路模型和电路定律,第二章电阻电路的等效变换,第三章电阻电路的一般分析,第四章电路定理。
这四章是电路理论的基础,全部都考,都要认真看,打好电路基础。
第一章1-2电流和电压的参考方向要注意哈,个人认为搞清楚方向是解电路最重要的一步了,老师出题,喜欢把教材上常规的一些方向标号给标反,这样子,很多式子就得自己重推,这也是考验你学习能力的方式,不是死学,比如变压器那章,方向如果标反,式子是怎样,需要自己推导一遍。
第二章都要认真看。
第三章3-1 电路的图。
图论是一门很重要的学科,电路的图要好好理解,因为写电路的矩阵方程是考试重点,也是送分题,而矩阵方程是以电路图论为基础的。
第四章4-7对偶原理。
自己看一下,懂得什么意思就行了。
其他小节都是重点,特别是特勒跟和互易。
这几年真题第一题都考这个知识点。
第五章含有运算放大器的电阻电路。
这个知识点是武大电路考试内容,一定要懂,虚短和虚断在题目中是怎么用的,多做几个这章的题就很清楚了。
5-2 比例电路的分析。
这一节真题其实不怎么常见,跟第三节应该是一个内容,还是好好看一下吧。
第六章储能元件。
亲,这是电路基础知识,老老实实认真看吧。
清楚C和L的能量计算哦。
第七章一阶电路和二阶电路的时域分析。
一阶电路的都是重点,二阶电路的时域分析,其实不怎么重要,建议前期看一下,从来没有出现过真性二阶电路让考生用时域法解的,当然不是不可以解,只是解微分方程有点坑爹,而且基本上大家都是要背下来那么多种情况的解。
所以,这章的课后习题中,二阶的题用时域解的就不用做了,一般后面考试都是用运算法解。
7-1 7-2 7-3 7-4 都是重点,每年都考。
好好看。
7-5,7-6,两节,看一下即可,其实也不难懂,只是很难记。
7-7,7-8很重要,主要就是涉及到阶跃和冲激两个函数的定义和应用,是重点。
7-9,卷积积分,这个方法很有用,也不难懂,不过我没看过也不会用也不会做,每次遇到题目都是死算,建议好好研究下卷积。
目录第一章电路模型和电路定律 (1)第二章电阻电路的等效变换 (7)第三章电阻电路的一般分析 (16)第四章电路定理 (21)第五章含有运算放大器的电阻电路 (32)第六章储能元件 (36)第七章一阶电路和二阶电路的时域分析 (41)第八章相量法 (50)第九章正弦稳态电路的分析 (53)第十章具有耦合电感的电路 (72)第十一章电路的频域响应 (80)第十二章三相电路 (80)第十三章非正弦周期电流电路和信号的频谱 (93)第十四章线性动态电路的复频域分析 (93)第十六章二端口网络 (101)第十七章非线性电路 (36)第一章 电路模型和电路定律一、是非题 (注:请在每小题后[ ]内用"√"表示对,用"×"表示错).1. 电路理论分析的对象是电路模型而不是实际电路。
[√] .2. 欧姆定律可表示成 U=RI, 也可表示成U=-RI,这与采用的参考方向有关。
[√].3. 在节点处各支路电流的方向不能均设为流向节点,否则将只有流入节点的电流而无流出节点的电流。
[×] .4. 在电压近似不变的供电系统中,负载增加相当于负载电阻减少。
[√]. 解:负载增加就是功率增加,RU R I UI P 22===。
5. 理想电压源的端电压是由它本身确定的,与外电路无关,因此流过它的电流则是一定的,也与外电路无关。
[×] .6. 电压源在电路中一定是发出功率的。
[×] .7. 理想电流源中的电流是由它本身确定的,与外电路无关。
因此它的端电压则是一定的,也与外电路无关。
[×] .8. 理想电流源的端电压为零。
[×] .9. *若某元件的伏安关系为u =2i+4,则该元件为线性元件。
[√] . 解:要理解线性电路与线性元件的不同。
10.* 一个二端元件的伏安关系完全是由它本身所确定的,与它所接的外电路毫无关系。
(b 基波作用 XL R 下页上页 R L C 返回 c 三次谐波作
用下页上页 R L C 返回 d 五次谐波作用下页上页 R L C
返回 3 各谐波分量计算结果瞬时值迭加:下页上页返回
求电路中各表读数有效值。
例2 V1 L1 C1 C2 L2 40mH 10mH u +
_ 25?F 25?F 30? b c d A3 A2 V2 V1 A1 a 下页上页返回解 1
u0 30V作用于电路,L1、L2短路,C1、C2开路。
i0 iL20 u0/R
30/30 1A, iC10 0, uad0 ucb0 u0 30V a i iC1 iL2 L1 C1 C2
L2 40mH 10mH u + _ 25?F 25?F 30? b c d a iC10 iL20 L1 C1 C2 L2
+ _ 30? b c d u0 i0 下页上页返回 2 u1 120cos1000t V
作用 j40? ?j40? ?j40? j10? a + _ 30? b c d 并联谐振下页上
页返回第13章非正弦周期电流电路非正弦周期信号 13.1 周
期函数分解为傅里叶级数 13.2 有效值、平均值和平均功率 13.3 非
正弦周期电流电路的计算 13.4 对称三相电路中的高次谐波 13.5
首页本章重点和信号的频谱 2. 非正弦周期函数的有效值和平均
功率重点 3. 非正弦周期电流电路的计算 1. 周期函数分解为傅
里叶级数返回 13.1 非正弦周期信号生产实际中,经常会遇
到非正弦周期电流电路。
在电子技术、自动控制、计算机和无线电技
术等方面,电压和电流往往都是周期性的非正弦波形。
非正弦周
期交流信号的特点 1 不是正弦波 2 按周期规律变化下页
上页返回例 2 示波器内的水平扫描电压周期性锯齿波下页
上页例1 半波整流电路的输出信号返回脉冲电路中的脉冲信号
T t 例 3 下页上页返回交直流共存电路例 4 +V Es
下页上页返回 13.2 周期函数分解为傅里叶级数若周期函数满足狄利赫利条件:周期函数极值点的数目为有限个;间断点的数目为有限个;在一个周期内绝对可积,即:可展开成收敛的傅里叶级数注意一般电工里遇到的周期函数都能满足狄利赫利条件。
下页上页返回直流分量基波(和原函数同频)二次谐波(2倍频)高次谐波周期函数展开成傅里叶级数:下页上页返回也可表示成:系数之间的关系为:下页上页返回求出A0、ak、bk便可得到原函数 f t 的展开式。
系数的计算:下页上页返回利用函数的对称性可使系数的确定简化偶函数奇函数奇谐波函数注意-T/2 t T/2 f t o -T/2 t T/2 f t o t f t T/2 T o 下页上页返回周期函数的频谱图:的图形幅度频谱 Akm o kω1 相位频谱的图形下页上页返回周期性方波信号的分解例1 解图示矩形波电流在一个周期内的表达式为:直流分量:谐波分量: K为偶数 K为奇数 t T/2 T o 下页上页返回(k为奇数)的展开式为:下页上页返回 t t t 基波直流分量三次谐波五次谐波七次谐波周期性方波波形分解下页上页返回基波直流分量直流分量+基波三次谐波直流分量+基波+三次谐波下页上页返回 t T/2 T IS0 下页上页 IS0 等效电源返回 Akm o 矩形波的幅度频谱 t T/2 T kω1 o -π/2 矩形波的相位频谱下页上页返回 13.3 有效值、平均值和平均功率 1. 三角函数的性质正弦、余弦信号一个周期内的积分为0。
k整数 sin2、cos2 在一
个周期内的积分为?。
下页上页返回三角函数的正交性下页上页返回 2. 非正弦周期函数的有效值若则有效值: 下页上页返回下页上页返回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。
结论下页上页返回 3. 非正弦周期函数的平均值其直流值为:若其平均值为:正弦量的平均值为:下页上页返回 4.非正弦周期交流电路的平均功率利用三角函数的正交性,得:下页上页返回平均功率=直流分量的功率+各次谐波的平均功率结论下页上页返回 13.4 非正弦周期电流电路的计算 1. 计算步骤对各次谐波分别应用相量法计算;(注意:交流各谐波的XL、XC不同,对直流 C 相当于开路、L 相于短路。
)利用傅里叶级数,将非正弦周期函数展开成若干种频率的谐波信号;将以上计算结果转换为瞬时值迭加。
下页上页返回 2. 计算举例例1 方波信号激励的电路。
求u, 已知: t T/2 T 解 1 方波信号的展开式为:代入已知数据: 0 下页上页 R L C 返回直流分量:基波最大值:五次谐波最大值:角频率:三次谐波最大值:下页上页返回电流源各频率的谐波分量为:(2)对各次谐波分量单独计算:(a 直流分量 IS0 作用电容断路,电感短路下页上页R 返回。