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第九章 周期性非正弦电流电路
§9-3 周期性非正弦电流电路的计算
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步骤:
2)分别求出恒定分量(直流)、基波、谐波
作用下的响应。
1)对激励源进行付氏分解,取几项看精度。
直流作用时:C开路、L短路
基波、谐波作用时:采用相量法
3)用叠加定理求响应。瞬时叠加。
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R
+ +
- -
us uR
L
C
ωt0 π 2π
us157V
例1:已知L=5H,C=10μF,负载R=2kΩ,ω=314rad/s
。us为整流后的波形(见图),L、C 构成滤波电
路,求负载两端电压的有效值、瞬时值以及负载消
耗的功率(付氏级数取到4次谐波)。
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解:1)分解us
∵ us为偶函数∴Bk=0
又∵ us前后半周重迭 ∴k=1、3、5…Ak=0
tAtAUus ww 4cos2cos 420 ++=&
VttdtduU s 95.99cos157221 2
0
2
00
=== ∫∫ wwpwp
pp
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ttduA s wwp p 2cos1 2
02 ∫
= ttdus wwp p 2cos2
0∫
=
33.134cos1 2
04
?== ∫ ttduA s wwp p
tVtus ww 4cos33.132cos7.6695.99 ?+=∴ &
7.66=
??
?
??
? ?×= ∫∫ ttdtttdt wwwwww
p
p
p
p
2coscos2coscos1572
2
2
0
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b. 二次谐波作用:
( )VtuR °?=′′∴ 2.1752cos53.3 w
2)a. 直流作用
VUuR 95.990 ==′
VLjU R 2.175253.3 02 7.664.851582 4.85158 °?=°°?+ °?=′′ w&
R
+ +
- -
j2ωL
2U& Cj w2
1
RU ′′&?°?=
+
4.85158
2
1
2
CjR
Cj
R
w
w
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c. 四次谐波作用:
( )VtuR °+=′′′∴ 33.24cos171.0 w
?°?=
+
8.875.79
4
1
4
CjR
Cj
R
w
w
VLjU R 33.22171.0 180233.137.875.794 7.875.79 °=°?°?+ °?=′′′ w&
R
+ +
- -
j4ωL
4U& Cj w4
1
RU ′′′&
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3)叠加:
RRRR uuuu ′′′+′′+′=
( ) ( )Vtt °++°?+= 33.24cos171.02.1752cos53.395.99 ww
VU R 98.992171.0253.395.99
22
2 =++=
WRURURURUP RRRR 5
2222
==′′′+′′+′=