非正弦周期电流电路及电路频率特性

非正弦周期电流电路及电路频率特性 4.5 三相电路的功率 4.5 三相电路的功率例题3 第5章电路的频率特性非正弦周期交流电路非正弦周期交流电路非正弦周期交流电路 5.1 非正弦周期交流电路的分析和计算 1. 非正弦周期信号 1. 非正弦周期信号 1. 非正弦周期信号 2. 非正弦周期电流电路分析 2. 非正弦周期电流电路分析 2. 非正弦周期电流电路分析 2. 非正弦周期电流电路分析2. 非正弦周期电流电路分析 3. 非正弦周期量的有效值 3. 非正弦周期量的有效值 3. 非正弦周期量的有效值 4. 非正弦周期电流电路的平均功率 4. 非正弦周期电流电路的平均功率 4. 非正弦周期电流电路的平均功率 4. 非正弦周期电流电路的平均功率 4. 非正弦周期电流电路的平均功率 4. 非正弦周期电流电路的平均功率习题 5.2 RC串联电路的频率特性 5.2 RC串联电路的频率特性 5.2 RC 串联电路的频率特性 5.2 RC串联电路的频率特性 5.3 RC串/并联电路的频率特性 5.3 RC串/并联电路的频率特性 5.3 RC串/并联电路的频率特性谐振的概念串联谐振特点串联谐振特点串联谐振特点串联谐振特点串联谐振特点串联谐振特点串联谐振特点串联电路频率特性阻抗的幅频特性阻抗的相频特性电流的幅频特性电流的幅频特性电流抑制比谐振通用曲线谐振通用曲线5.5 LC并联电路的频率特性例题1 例题2 例题3 例题3 例题3 例题3 例题3 例题4 R + _ + _ . . + _ . . 网络函数：响应相量激励相量―幅频特性―相频特性 R + _ + _ . . + _ . . 0 ω1/RC 相频特性 RC低通滤波器：带宽：截止角频率幅频特性 0 ω

1 0.707 1 C RC w R + _ + _ . . + _ . . RC低通滤波器电路作用: 滤掉输入信号的高频成分，通过低频成分。：带宽：截止角频率幅频特性 0 ω 1 0.707 1 C RC w R + _ . . + _ . . 幅频特性 0 ω 1 0.707 1/RC 0 ω 1/RC 相频特性 RC高通滤波器滤掉输入信号的低频成分，通过高频成分。网络函数：选频网络 R1 + _ . . + _ . . R

2 当R1 R2 R，C1 C2 C，则： 0 ω相频特性幅频特性 0 ω 1/

3 当时，输出电压U2达最大值，输出电压与输入电压之比为1/3，且是同相位。谐振指含有R、L、C的正弦稳态电路，端口所出现的电压与电流同相的现象分类: RLC串联电路的谐振：利用阻抗Z讨论 GCL并联电路的谐振：利用导纳Y讨论 RLC串联谐振 1. 阻抗： j?L R + _ + _ + _ . . + _ 谐振时：特点1 ：谐振时阻抗值最小 RLC 串联谐振 2. 谐振频率：特点2 ：谐振频率仅与L、C有关j?L R + _ + _ + _ . . + _ RLC串联谐振 3. 品质因数Q ：―反映电路选择性能好坏的指标，也仅与电路参数有关 RLC串联谐振 4. 电流：特点3 ：谐振时电流值最大，消耗的平均功率最大推导得： j?L R + _ + _ + _ . . + _ RLC串联谐振 5. 各元件的电压：特点

4 ：LC串联部分对外电路而言，可以短路表示 , 大小相等，方向相反, RLC串联谐振当Q 1时, UL0 UC0 QU U, 出现部分电压大于总电压现象串联谐振也称为“电压谐振” j?L R + _ + _ + _ . . + _ . . + _ RLC串联谐振注意：电感L的瞬时功率与电容C的瞬时功率在任何瞬时数值相等而符号相

反，它们之间的能量相互补偿。激励只向电路提供电阻消耗的电能，电路与激励之间没有能量的交换。 . . j?L R + _ + _ + _ . . + _ . . + _ RLC电路的频率特性―幅频特性―相频特性阻抗的频率特性：概念：网络的频率特性是研究正弦交流电路中电压、电流随频率变化的关系（即频域分析）。阻抗的幅频特性 0 ω R ω0 阻抗的相频特性时，时，时， 0 ωω0 容性感性电流的幅频特性电流的幅频特性显然，当某一具体电路的参数以及电源电压给定后，调节电源角频率即可获得一根I~ω曲线；当另一个具体电路的参数和电源电压给定后，则可获得另一根I~ω曲线。但这种I~ω曲线用处不大，因为不易从它们的曲线上比较两个电路的电流频率特性. 选择性：电流抑制比 Q1 Q2 Q2 Q1 0 谐振通用曲线显然：Q愈高，曲线愈尖锐，靠近谐振频率附近电流愈大，失谐时电流下降愈快，即对非谐振频率下的电流抑制作用愈大，选择性越好。谐振电路具有选出所需信号而同时抑制不需要信号的能力称为电路的选择性。 Q1 Q2 Q2 Q1 0 谐振通用曲线结论：Q愈大，带宽愈小，曲线愈尖锐，选择性愈好。Q愈小，带宽愈大，曲线愈平坦，选择性愈差。并联谐振 j?L R . . + _ 谐振时：并联谐振 j?L R . . + _ LC并联部分对外电路而言，可以断路表示. 电抗部分对外可断路电抗部分对外可短路 7 6 5 4 3 2 YC+YL 0 XL+XC 0 1 并联谐振串联谐振串联谐振和并联谐振特点对比 LC并联电路 . . + _ R L C 并联谐振时：得到谐振角频率：例：电路如图所示。若，问哪

些端口

相当于短路？哪些端口相当于开路？例：已

知 , 若u0 t 中不含基波，与ui t

中的三次谐波完全相同，试确定C1和C2 . . . . R L C2 ui t +

_ C1 u0 t + _ 例：已知

求： . . . . L2 R i1 t uC t u t + _ C1 L1 i2 t C2 + _ 南京理工大学电光学院电路 * 作业 4-11 4-13 5-1 例：已

知

，且与同相，求R、R2、XL及电路

消耗的平均功率P。 + _ -jXC R2 R jXL + _ 平均功率对称时：

无功功率对称时：视在功率对称时： 4.8：设UA 220V，

负载阻抗，电阻R 22Ω，

接于Ul 380V的对称三相电源上。试求各线电流，及

电路消耗的总平均功率P。 . 5.1 非正弦周期交流电路的分析和计

算 5.2 RC串联电路的频率特性 5.3 RC串/并联电路的频率特性

5.4 RLC串联电路的频率特性与串联谐振 5.5 LC并联电路的频率

特性目录电力工程和电子工程中，除了遇到前面已经讨论的

直流与正弦信号激励外，还会遇到激励和响应随时间不按正弦

规律变化的电路，如电信工程方面传输的各种信号大多就是按

非正弦规律变动的。非正弦周期交流信号的特点: ? 不是正弦波 ?

按周期规律变化 ? 信号发生器 ? 电路中有非线性元件 ? 由不同频