Условие задачи
На вход электрической схемы воздействует периодическое напряжение u1(t). Схема нагружена на активное сопротивление нагрузки RH. Численные значения напряжения Um, периода Т, параметров схемы L, С и величины активного сопротивления нагрузки RH приведены в таблице.
Требуется:
1. Разложить напряжение u1(t) в ряд Фурье до 5-й гармоники включительно, используя табличные разложения, приведенные в учебниках, и пояснения, которые даны в указаниях к данной задаче.
2. Обозначив сопротивления элементов схемы в общем виде как Rн, jXL и −jХС вывести формулу для передаточной функции K(jω) четырехполюсника Полученное выражение пригодно для каждой гармоники, только под jXL. и −jХС следует понимать сопротивления для соответствующей гармоники.
3. Используя формулу п. 2, определить комплексную амплитуду напряжения на выходе (на нагрузке) для следующих гармоник ряда Фурье: для 0- й, 1-й и 3-й гармоник.
4. Записать мгновенное значение напряжения на нагрузке и виде ряда Фурье.
5. Построить друг под другом линейчатые спектры входного (u1) и выходного (u2) напряжений.
Ответ
1. Разложение функции входного напряжения в ряд Фурье производим с помощью ПЭВМ в программе MathCad.
В результате проведенного разложения получена функция входного несинусоидального напряжения: