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[小资料,备课,讨论] 二极管整流电容器滤波波形

已有 1149 次阅读 2023-9-21 17:01 |个人分类:本科生《电工学》资料|系统分类:教学心得

[小资料,备课,讨论] 二极管整流电容器滤波波形

                                                   

   二极管整流,采用电容器滤波。

   采用半导体二极管,将正弦交流电整流成直流电。为了使该直流电更平滑,可以加入电容器进行滤波。

   问题:

   这个电容器滤波后的输出电压波形,到底是什么形状?

                                                   

一、往事不堪回首

   真的有很多人真正重视本科生教学吗?

   真的有很多人真正重视本科生教学吗?

                                                   

   得罪一大批专家们了!

   很久很久很久以前,我专门查找了20余种《电子学(电子技术基础)》等教材,当然包括数本国外教材,所有这些国内外教材里,“二极管整流,电容器滤波”的电压波形基本上都是近似形式。

   于是忍不住,就请教了一位真正的教学专家。该老师现在已经仙逝。

   这位真正的教学专家,告诉我(大意):

   “在文革之前,这个问题就是写教材时有争议的问题。讨论来讨论去,也没有形成有说服力的结论。因此,讨论的最终结果:自己的教材里‘自圆其说’就行。”“一直到现在也没有定论。”

   “还有一个类似的长期疑难问题:三极管(双极型晶体管)的饱和区,怎么具体界定?”

                                                   

   上面,就是“《电子学(电子技术基础)》教学三大历史难题”的主要出处之一。长期以来,俺本来记得清清楚楚的。可是从2010年开始累傻了,现在一时想不起来了。

   经过竭尽全力反复回忆,基本上确认“三极管(双极型晶体管)的饱和区,怎么具体界定?”、“二极管整流,电容器滤波后的输出电压波形。”是“教学三大历史难题”其中的两个。

   第三个,怎么也想不起来了。

                                                   

   “很久很久很久以前”之后不久,傻通过理论分析,以及仿真计算,实体的实验波形,基本上确认:

   当输出电压进入稳态时,二极管导通时,输出电压基本上是正弦波;当二极管截止时,输出电压基本上是指数衰减方式。

                                                   

   转眼又是数十年,终于在互联网上看到有教师教学时,采用比较真实的电压波形了。

                                                      

二、你为什么不正式发表?

   这就是为什么我总是提起“Zenas 公理”的原因了。切肤之痛。

                                                   

   “同行评议”,早就成为阻碍人类科技进步的核心原因之一。

杀死同行评议,拯救人类文明!Kill peer review, save civilisation!

2008-04-17 Kill peer review, save civilisation   Times Higher Education.jpg

图1  Kill peer review, save civilisation  杀死同行评议,拯救人类文明

https://www.timeshighereducation.com/news/kill-peer-review-save-civilisation/401457.article?storyCode=401457&site=cn

                                                   

   在 2021 1区、2区 Top 期刊 BJPS Volume 72, Number 3 的“Is Peer Review a Good Idea?”一文里,提出“Prepublication peer review should be abolished. 应废除出版前的同行评议。

Remco Heesen, Liam Kofi Bright. Is Peer Review a Good Idea? [J]. British Journal for the Philosophy of Science, 2021, 72(3): 635-663.

DOI:  10.1093/bjps/axz029

https://www.journals.uchicago.edu/doi/10.1093/bjps/axz029

                                                  

三、手机拍摄:二极管整流,电容器滤波后的输出电压波形

   昨天(2023-09-20)下午实验课,快下课时匆忙拍摄了一下。

   从上到下,依次为滤波电容器容量增大的输出电压波形。

                                                   

二极管整流RC滤波波形 11 微信图片_20230920232911_裁剪_小.jpg

(1)滤波电容器容量,明显小

二极管整流RC滤波波形 22 微信图片_20230920232947_裁剪_小.jpg

(2)滤波电容器容量,明显加大

二极管整流RC滤波波形 33 微信图片_20230920232932_裁剪_小.jpg

(3)滤波电容器容量,加大到(2)里 5

二极管整流RC滤波波形 44 微信图片_20230920232940_裁剪_小.jpg

(4)滤波电容器容量,再加大到(2)里 10

二极管整流RC滤波波形 55 微信图片_20230920233001_裁剪.jpg

(5)可以明显看出“正弦”、“指数”两种波形的分界点

二极管整流RC滤波波形 55 微信图片_20230920233001_裁剪_加箭头.jpg

(5-2)可以明显看出“正弦”、“指数”两种波形的分界点。

可参见绿色箭头指向的位置。

                                                       

参考资料:

[1] Zoë Corbyn. Kill peer review, save civilisation [J]. Times Higher Education, 2008, (1841): 17.

https://www.timeshighereducation.com/news/kill-peer-review-save-civilisation/401457.article?storyCode=401457&site=cn  

[2] Remco Heesen, Liam Kofi Bright. Is Peer Review a Good Idea? [J]. British Journal for the Philosophy of Science, 2021, 72(3): 635-663.

DOI:  10.1093/bjps/axz029

https://www.journals.uchicago.edu/doi/10.1093/bjps/axz029

[3] Amber Dance. Stop the peer-review treadmill. I want to get off [J]. Nature, 2023, 614: 581-583.

doi:  10.1038/d41586-023-00403-8

https://www.nature.com/articles/d41586-023-00403-8

                                            

相关链接:

[1] 2022-05-19,[备课,求助,资料] 《电子学(电子技术基础)》教学三大历史难题

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1339284.html

[2] 2022-05-20,[备课,求助,资料] 《电路( 电工原理Ⅰ)》教学三大历史难题

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1339440.html

[3] 2023-09-13,[怀旧,回顾,讨论,备课?] 陶瓷、塑料,是绝缘体吗?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1402539.html

[4] 2023-09-14,[备课、答疑、笔记] 理想独立电压源

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1402651.html

[5] 2023-09-15,[备课、答疑、笔记] 理想独立电流源

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[6] 2023-08-11,[怀旧,回顾,展望] 二极管与非门,场效应晶体管

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[7] 2023-08-12,[怀旧,回顾,展望] 开关串联“逻辑与”,集电极开路门“线与”

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[8] 2023-08-13,[怀旧,回顾,展望] 互感,变压器

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[9] 2021-09-28,[算是备课吧?] 超导体发展大事小记

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[10] 2023-04-04,[讨论,备课,答疑] 谐振,存在就是被感知?

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[11] 2022-10-12,[答疑,备课,坍缩] 正弦量合情合理地变成相对静止的矢量,一点也不奇怪

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[12] 2021-12-07,[备课?答疑?笔记?] 结点电压法里的电压和电流方向

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[13] 2020-11-11,[备课] 手机充电器里的铁损与铜损:正常充电时,哪个更大?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1257958.html

[14] 2020-10-11,[备课] 狄里赫利条件 Dirichlet conditions 汇集

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1253975.html

[15] 2020-02-12,[抗疫备课日记] 01 遇上好人了!

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1218179.html

                                            

[16] 2020-01-20,Donald W. Braben:杀死同行评议,拯救人类文明!

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1214979.html

[17] 2023-09-17,Zenas 公理:2023年汪波老师的《为什么芯片相关的发明最初总不受待见?》

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1402929.html

[18] 2023-02-14,Zenas 公理:2023年再遇 Nature 知音“Stop the peer-review treadmill. I want to get off”

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1376250.html

[19 2023-02-12,[新闻] “原创三大杀手:同行评议、短期考核、没有时间”被顶刊论文证实

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1375905.html

[20] 2023-01-06,Zenas 公理:2023年《Papers and patents are becoming less disruptive over time》里的图示

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1370782.html

[21] 2022-09-14,[惊呆了] 比 Zenas 公理还狠:应废除出版前的同行评议。Prepublication peer review should be abolished.

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1355299.html

[22] 2022-01-19,[留念] Zenas 公理(Zenas axiom):10年之后进入SCI

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1321718.html

[23] 2015-01-02,没人看俺的博客?Zenas公理被外国人初步实证

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-855836.html

[24] 2015-01-01,新年喜讯:Zenas公理被外国人实证!(要不要自我炒作一番?)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-855579.html

[25] 2021-10-15,[旧闻] 2014年 SCIENCE 杂志:“同行评议根本不能预测研究的成果。这令人非常不安。”

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1308100.html

[26] 2022-09-20,[新闻] Science 发文:同行评议偏见的定量实证

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1356141.html

                                  

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