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[怀旧,回顾,展望] 互感,变压器

已有 2210 次阅读 2023-8-13 16:56 |个人分类:集成电路(资料)|系统分类:科研笔记

[怀旧,回顾,展望] 互感,变压器

                          

   “怀旧回顾展望”主要是回顾一些科技基本知识。在曾经的过去,可能的未来,它们让我感到惊喜。

   与“备课答疑”不同。“备课答疑”:与教学有比较直接关系的内容。

   当然,有些内容,难于区分到底属于那个系列。

                 

一、互感 mutual inductance

   一个线圈里的电流随时间变化时,其邻近的线圈中会产生感生电动势。

                         

PPT - Mutual Inductance PowerPoint Presentation_帖.jpg

图1  互感, mutual inductance、自感(电感)L1, L2,  self-inductance

https://image.slideserve.com/640024/slide2-l.jpg

https://www.slideserve.com/wheatley/mutual-inductance

                       

   电感性耦合(inductive coupling):

   电磁骚扰源通过电路或系统之间的磁场并以互电感(耦合电感)形式作用于敏感对象的电磁耦合方式。

   减小感性耦合的关键是减小骚扰源和敏感对象之间的互电感。从磁场强度的角度来说,主要是降低敏感对象周围空间的磁感应强度。一般而言,抑制感性耦合要比抑制容性耦合困难。

                             

感性耦合分析的等效电路,《中国大百科全书》_拉曲线.jpg

图2  感性耦合分析的等效电路,《中国大百科全书》

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=398580&Type=bkzyb&SubID=134168

                                              

   应用“互感”,可以制作成变压器、自耦调压器(自耦变压器)、互感器等。

                                              

二、变压器

   通常的交流变压器,由2个或更多个绕组。通过电磁感应,将一个绕组的交流电压和电流,转换为另一个绕组的交流电压和电流。

   变压器可改变交流电的电压、电流、阻抗、相角、相数,甚至频率。有时也用于隔离两个交流电路,广泛用于电压、电流、阻抗的变换和电路的电隔离等。

   也有少量的变压器,工作在直流电情况下。

                                              

Power Transformers - OMICRON.jpg

图3  一个现代电力变压器

https://www.omicronenergy.com/fileadmin/_processed_/9/6/csm_application-power-transformer-description1_3ccf01f3dd.jpg

https://www.omicronenergy.com/en/application/offline-testing/power-transformer/

                                              

三、互感、互容

   由于当初集成电路里很难制作电感、互感,我提出“互容”的目的之一,就是想在集成电路里制造“互感”。至少可以通过原电路的局部的“对偶电路”,来通过“互容”制造“互感”。并且花了3个月才找到可用于生产的互容物理模型。

   包括费曼在人的多人,通过“仅容回路”之类把“互容”给“等效”地消除掉了。他们自然不会走向“半电路、半电磁场”电路了。

                                              

   一个民族要想站在科学的最高峰,就一刻也不能没有理论思维。

   同时,实践是检验理论的最终的、归根到底的标准。

                                                                

感谢上面引用到的老师们!

                  

   很难说上面的知识有多难,但它们给我的“惊喜”并不小。

                          

倾情推荐

[1] 《中国科学报》记者 孙滔 见习记者 王兆昱. 图灵奖得主:为什么中国顶尖学生入学赢了,毕业时却输了?[EB/OL]. 中国科学报, 2023-08-03 10:54 中国科学报官方账号

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1773174795743689055&wfr=spider&for=pc

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/505880.shtm

   “我主要是一名教师”。计算机领域最高奖图灵奖得主约翰·霍普克罗夫特(John Hopcroft)更看重自己教育家的角色。作为研究生导师,他的大部分博士生3年内就毕业了,与其密切合作的3名学生也获得了图灵奖。

   但他更愿意投身本科生教育,早在1964年,就开始给本科生讲课,一直到今天。

   一个好老师最重要的就是懂得如何用简单方法解释复杂问题。

   中国的科学家和工程师还不够多,所以中国大学的使命有两个,一是培养下一代人才,另一个是帮助政府和企业开展应用研究,而第二个使命可能干扰第一个使命。

   但这首先需要在中国培养出足够多的科学家和工程师,这样才有足够多的人来做研究。

   但如果回顾历史就会发现:工业革命之前,美国有95%的人口从事农业,今天则只有5%;制造业出现了新的岗位。

   解历史可以让你更好地看待未来。

   大学教育的目的是帮助你过上幸福的生活,而不是培养你找到一份高薪工作。要摆脱过于狭隘的关注,要让学生接触到生活中的所有事情。

   我是世界上第一批计算机科学家,我40多岁的时候,美国总统任命我为国家科学技术委员会委员,一般来说,人们通常要到60多岁才能得到这样一份工作。

                        

参考资料:

[1] 2023-06-05,电感性耦合/inductive coupling/朱桂萍,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=398580&Type=bkzyb&SubID=134168

[2] 2022-01-20,互感器/instrument transformer/袁楠,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=57517&Type=bkzyb&SubID=80432

[3] 2023-07-19,变压器/transformer/钱梓楠,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=691172&Type=bkzyb&SubID=247937

[4] 2022-12-30,变压器/transformer/仲佰,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=399717&Type=bkzyb&SubID=198420

[5] 2022-01-20,自耦调压器/autoformer regulator/孙昊,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=57612&Type=bkzyb&SubID=80428

   由于自耦变压器供电方式非常适用于大容量负荷的供电,对通信线路的干扰又较小,因而被客运专线以及重载货运铁路所广泛采用。

[6] 2022-12-23,自耦变压器/auto-transformer/赵杲,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=399793&Type=bkzyb&SubID=198420

           

相关链接:

[1] 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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[2] 2023-08-11,[怀旧,回顾,展望] 二极管与非门,场效应晶体管

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1398708.html

[3] 2022-09-24,《信息革命的技术源流》第三轮阅读:创新真难!

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1356669.html

[4] 2021-08-11,[感慨] 芯片历史:真理与人数无关;与同行评议无关

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[5] 2021-08-10,[求证] ASML 腾飞的技术原因是什么?【immersion system】

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1299147.html

[6] 2022-09-19,[???] 热血沸腾之后,更是“耗尽/耗干”后的无奈(关联资料“集成电路”,诺伊斯 Robert Norton Noyce)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1356020.html

   2021-05-02 写的一个教改论文初稿,到现在也没有精力修改。

[7] 2022-07-26,[汇报] 近十多年的时间、精力状态(欠佳)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1348843.html

   2021年五一冒着“被累死”风险写出的一篇教改论文初稿,到现在一直没有精力来修改;

           

与“教育”有关的部分博文:

[1] 2022-10-20,[想不明白] 我们人类现在还不知道怎样有效教育吗?

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[2] 2020-10-30,[转载] 南开新闻网,2008-11-11,科学素质教育课程骨干教师高级研修班在南开举行

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1256400.html

[3] 2020-10-30, [转载] 中国青年报,2008-11-19,大学科学与人文教育割裂成顽症

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1256399.html

[4] 2020-07-19,[随感] 未来的人类教育模式

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1242651.html

[5] 2020-02-14,[抗疫备课日记] 03 OBE(基于学习产出的教育模式)有没有弊端?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1218466.html

[6] 2019-07-26,[建议] 中学、大学和研究生教育中增加“逻辑”知识

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1191217.html

[7] 2019-07-02,记忆:南开大学2008年《科学素质教育课程骨干教师高级研修班》

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1187783.html

[8] 2019-03-23,[建议] 中学、大学和研究生教育中增加“逻辑”知识

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1169208.html

[9] 2018-12-08,[严肃贴] 教育之母,是谁?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1150581.html

[10] 2018-11-11,随想:“四唯”与科技教育的评价

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1145700.html

[11] 2018-10-16,[负能量] 人类科技教育(状态)链接

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1141161.html

       

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