第6章非正弦周期电流电路.ppt

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1、第6章非正弦周期电流电路6．1非正弦周期量的产生和分解6．2非正弦周期量的有效值、平均值和平均功率6．3非正弦周期电流电路的分析授课日期班次授课时数2课题：第六章非正弦周期电流电路6.1非正弦周期量的产生与分解6.2非正弦周期量的有效值、平均值和平均功率教学目的：了解非正弦量产生的原因及分解方法；掌握非正弦量有效值、平均值和平均功率的计算重点：非正弦量的分解；非正弦量有效值、平均值和平均功率的计算难点：非正弦量的分解教具：多媒体作业：P145：6.3自用参考书：《电路》丘关源著教学过程：由案例6.1引入本次课第六章非正弦周期电流电路6.1非正弦周期量的产生与分解1.非正弦周期量的

2、产生2.非正弦周期量的分解6.2非正弦周期量的有效值、平均值和平均功率6.2.1非正弦周期量的有效值6.2.2非正弦周期量的平均值1.平均值2.周期量的测量6.2.3非正弦周期量的平均功率课后小计：第6章非正弦周期电流电路6．1非正弦周期量的产生和分解案例6.1在工程实际中，我们经常遇到电流、电压不按正弦变化的非正弦交流电路。如：实验室常用的电子示波器中扫描电压是锯齿波；收音机或电视机所收到的信号电压或电流的波形是显著的非正弦形；在自动控制、电子计算机等领域内大量用到的脉冲电路中，电压和电流的波形也都是非正弦的。那么，这些非正弦信号是如何产生的？又有什么影响？该怎样进行分析？这就

3、是本章所要讨论的内容。1.非正弦周期量的产生（1）正弦电源(或电动势)经过非线性元件（例如整流元件或带铁心的线圈）时，产生的电流将不再是正弦波；（2）发电机由于内部结构的缘故很难保证电动势是正弦波；（3）电路中有几个不同频率的正弦电源作用，叠加后就不再是正弦波了。图6.1绘出的是三个非正弦周期波形。非正弦信号可分为周期性的和非周期性的两种。含有周期性非正弦信号的电路，称为非正弦周期性电流电路。6．1非正弦周期量的产生和分解(a)方波(b)脉冲波(c)锯齿波图6.1非正弦周期波形2.非正弦周期量的分解将非正弦电压（电流）分解为一系列不同频率的正弦量之和，然后对不同频率的正弦量分别求

4、解，再根据线性电路的叠加原理进行叠加，就可以得到电路中实际的稳态电流和电压。这就是分析非正弦周期电流电路的基本方法，称为谐波分析法。实质上就是把非正弦周期电路的计算化为一系列正弦电路的计算设周期函数f（t）的周期为T，角频率ω＝2π/T，则其分解为傅里叶级数为6．1非正弦周期量的产生和分解式中是不随时间变化的常数，称为的直流分量或恒定分量；第二项，其频率与函数的相同，称为基波或一次谐波；其余各项的频率为基波频率的整数倍，分别为二次、三次、…、k次谐波，统称为高次谐波。一般理论分析用数学分析的方法来求解函数的傅里叶级数。工程上经常采用查表的方法来获得周期函数的傅里叶级数。6．2非正

5、弦周期量的有效值、平均值和平均功率6．2．1非正弦周期量的有效值对于任何周期性的电压（电流）,不论是正弦的还是非正弦的，有效值的定义都为（6.2）因此,可求得电流的有效值为同理，电压有效值为故:非正弦周期量的有效值等于它的直流分量及各次谐波分量有效值的平方之和的平方根。例6．1求周期电压的有效值。解:根据公式（6.4）可求得电压的有效值6．2．1非正弦周期量的有效值6．2．2非正弦周期量的平均值1.平均值非正弦周期函数的平均值定义为周期函数在一个周期内的绝对值的平均值。周期电流的平均值为同样，周期电压的平均值为2.周期量的测量对于同一非正弦量，当我们用不同类型的仪表进行测量时，就

6、会得出不同的结果。（1）如用磁电系仪表测量，其读数为非正弦量的直流分量；（2）如用电磁系或电动系仪表测量，其读数为非正弦量的有效值。（3）如用全波整流磁电系仪表测量，其读数为非正弦量的绝对平均值。6．2．3非正弦周期量的平均功率可见，非正弦周期性电路中的平均功率等于直流分量和各次谐波分量分别产生的平均功率之和。例6．2某一非正弦电压为非正弦周期量的的平均功率（有功功率）仍定义为瞬时功率在一个周期内的平均值，等于电流为。求平均功率P。解:P=P0+P1+P3+P5P0=U0I0=40×0＝0P=10.6+180+1.62W=192W6．2．3非正弦周期量的平均功率授课日期班次授课时

7、数2课题：6.3非正弦周期电流电路的分析教学目的：掌握非正弦周期电流电路的分析方法重点：非正弦周期电流电路的分析方法难点：与重点相同教具：多媒体作业：P145：6.6自用参考书：《电路》丘关源著教学过程：一、复习提问1.通过做教材P145：6.2题来加深理解非正弦周期量2.对比非正弦周期量的有效值与正弦量有效值由案例6.1引入本次课二、新授：6.3非正弦周期电流电路的分析1.非正弦周期电流电路的分析方法2.典型例题分析3.课堂练习4.非正弦周期量的应用课后小计：6．3非正弦周期电