Гармонический анализ. Козлов В.И - 3 стр.

UptoLike

Составители: 

0
U
0
U
U
0
2/T
t
Рис. I
0
U
0
U
U
0
0
T
t
Рис. 2
22
1) Прямоугольное напряжение (рис. I). Напряжение
U
в первую половину периода
0
UU
=
, а во вторую половину периода
0
UU
=
. Изменения напряжения
происходят практически мгновенно.
Процесс периодически повторяется.
Вычислив коэффициенты
k
a
и
k
b
по
формулам Эйлера и подставив их в ряд
Фурье, получим
=
=
1k
0
1k2
ωt)1k2sin(
π
U4
)t(U
.
Начальные фазы всех гармоник равны
нулю.
2) Пилообразное напряжение (рис. 2). Напряжение линейно спадает от значения
0
UU
=
при
0t
=
до значения
0
UU
=
при
по закону:
+
=
.Tt
2
T
)3
T
t4
(U
,
2
T
t0 )1
T
t4
(U
)t(U
0
0
0
0
0
0
0
при
при
Далее процесс повторяется периодически. Находим, как и в предыдущем случае, ряд
Фурье:
=
=+++=
1k
22222
)1k2(
ωt)1k2cos(
π
A8
)
5
ωt5cos
3
ωt3cos
ωt(cos
π
A8
)t(U
.
Здесь, как и прежде,
0
T
π2
ω
=
. Начальные фазы всех гармоник равны нулю.
4
                                                                       4
1) Прямоугольное напряжение (рис. I). Напряжение                                       в первую половину периода
                                                                                            U


                                                                             U= U   , а во вторую половину периода
                 U
                                                                                        0



                                                                             U = −U   . Изменения напряжения
                                                                                            0


             U0
                                                                            происходят практически мгновенно.
                                                                            Процесс периодически повторяется.
                                                                            Вычислив коэффициенты a и b по                   k          k




           − U0
                     0 T/2
                                                           t                формулам Эйлера и подставив их в ряд
                                                                            Фурье,
                                                                                                        ∞
                                                                                                          получим
                                                                                 U( t ) =
                                                                                                4U 0
                                                                                                 π     ∑ sin(22kk −− 11)ωt
                                                                                                       k =1
                                                                                                                                 .

                                                                            Начальные фазы всех гармоник равны
                        Рис. I
                                                                            нулю.

2) Пилообразное напряжение (рис. 2). Напряжение линейно спадает от значения                                                          U = U0


   при     до значения U = −U при
          t= 0
                                           по закону:
                                                  0            t = T




                                              U
                                          U0




                                         − U0
                                                  0                        T0                     t
                                                      Рис. 2
                                                      22
                   4t                   T0
             0 T + 1) при 0 ≤ t ≤
              U ( −
                                         2
                                            ,
                    0
    U(t ) = 
             U ( 4t − 3) при T0 ≤ t ≤   T0 .
             0 T0           2
   Далее процесс повторяется периодически. Находим, как и в предыдущем случае, ряд
   Фурье:
                                                                                ∞
                                                                                       cos( 2k − 1)ωt
                                                                            ∑
                 8A           cos 3ωt   cos 5ωt        8A
    U( t ) =
                 π2
                    (cos ωt +
                                32
                                      +
                                          52
                                                + ) =
                                                       π2                                ( 2 k − 1) 2
                                                                                                              .
                                                                                k =1


                                         2π
   Здесь, как и прежде,           ω=            . Начальные фазы всех гармоник равны нулю.
                                         T0