交流电路的频率响应.ppt

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1、4.7交流电路的频率（特性）响应网络函数及频率响应带通网络与串联谐振并联谐振非正弦周期信号及其分解非正弦周期电流电路的计算1前面讲述的激励源在一个电路中都是同频率的。本节讨论单个激励源的频率变化时电路对频率的响应，以及多个不同频率激励源作用时的电路响应。2§1网络函数及频率响应定义对于如图网络称为幅频特性称为相频特性频率响应3RC高通网络幅频特性，相频特性截止频率高通网络也称相位超前网络4RC低通网络幅频特性，相频特性截止频率低通网络也称相位滞后网络5其它的低通和高通网络低通高通低通高通低通6谐振频率§2带通网络与串联谐振带通网络幅频特性相频特性7串联谐振的特点Z最小，I最

2、大Z=R，I0=U/R若R=0，即相当于短路。<0容性；>0感性。电路呈阻性相量图大小相等，方向相反；可能有：UL=UC>>U8Q值与电压Q值的定义：称为品质因数Q值与电压的关系即UL=UC=QU，所以，串联谐振也称为电压谐振。9串联谐振的利与弊无线电技术中，利用电压谐振获得高电压(如收音机)电力系统中，避免谐振的产生，防止造成设备的损坏。10Q值与通频带RLC串联网络称为通频带令：即：因为为正，故：通频带：Q与BW成反比。11谐振频率§3并联谐振并联谐振电路谐振时B=0谐振频率为12并联谐振的特点Y最小，Z最大Z=R=1/G，I0=UG若G=0，即相当于开路。

3、<0感性；>0容性。电路呈阻性相量图大小相等，方向相反；可能有：IL=IC>>U返回13Q值与通频带Q值的定义：称为品质因数Q值与电流的关系即IL=IC=QI，所以，并联谐振也称为电流谐振。Q值与通频带同理可推得：14线圈与电容并联谐振谐振频率谐振时B=0，即：解得：当15线圈与电容并联谐振Q值定义相量图构成电流三角形；R越小，越有：ILIC谐振时的阻抗谐振时B=0，即：16例1在如图所示电路中，当电源频率由零逐渐增加时，则该电路是_____。(A)先串谐后并谐；(B)先并谐后串谐；(C)同时达两种谐振。查并联谐振B17例2如图所示一空心变压器。已知：U1=1V，

4、M=1H，R1=10,L1=L2=2H，=100rad/s,当二次侧开路,且一次侧谐振时,则C=_________F，二次侧电压U2=______V。5010-610下一节18§4非正弦周期信号及其分解周期函数分解为傅里叶级数直流分量谐波分量1为基波或一次谐波；k1为k次谐波。傅里叶级数的系数a0、ak、bk可用积分公式计算。（见书）19非正弦周期信号的有效值、平均值非正弦周期信号的有效值任一周期信号的有效值I定义为：可推得非正弦周期电流的有效值即直流分量的平方与各次谐波有效值平方之和的平方根。平均值的定义非正弦周期电流的测量磁电系仪表测量的是直流分量；电磁系仪表

5、测量的是有效值；全波整流仪表测量的是平均值。20非正弦周期电路的功率设：则网络的功率为：即平均功率为直流功率和各次谐波平均功率之代数和。21例1若电压u=[30sint+40cos(3t-2/3)+40cos(3t+2/3)]V,其中=1000rad/s,则电压的有效值为_____V。(A)110(B)(C)10(D)70(E)50E22例2若电压u=[10+20sin(t-30)+8sin(3t-60)]V,电流i=[3+6sin(t+30)+2sin5t]A,则该电路的平均功率为_______W。6023§5非正弦周期电流电路的计算方法：将非正

6、弦周期函数分解为傅里叶级数；令各频率分量单独作用，应用叠加定理求解。例1：如图所示电路，电阻R消耗的平均功率P=______W。(A)0(B)2(C)5(D)4直流电源作用时：P0=4W交流电源作用时：P1=0W所以：P=4WD24例2图示电路中，R=150，L=100，1/(C)=900，电压u=300[1+sint+cos3t]V,求各电表读数和电路的总平均功率。解：对于直流分量：I10=I20=2A，UC0=0对于基波分量：25例2图示电路中，R=150，L=100，1/(C)=900，电压u=300[1+sint+cos3t]V,求各电表

7、读数和电路的总平均功率。对于三次谐波分量：可见，电路发生并联谐振。I13=0电流表A1,A2的读数：电压表V的读数：总的有功功率：26例3在如图所示电路，u1=Acos3000t+Bcos5000tV，今欲使u2=Bcos5000tV,则L1=_____H,L2=_____H。(A)900；(B)1/900；(C)1600;(D)1/1600BD该电路为滤波电路，要去掉=3000的信号，完全通过=5000的信号。可使：=3000时发生并联谐振；=5000时发生串联谐振。=5000时：L1与C并联的阻抗为