【题目编号】MC1-1264
【题目】如果 50Hz 交流电通过全波整流器加到电阻负载上，负载两端的波形为？
【答案】A
[A]频率为 100Hz 的脉动直流电
[B]频率为 50Hz 的脉动直流电
[C]稳定的直流电压
[D]纯正的 50Hz 正弦波
考点速览
这道题问五十赫兹交流电经全波整流后加到电阻负载上，负载两端的波形是什么。答案是频率为一百赫兹的脉动直流电。题面只有一句话，考的却是整流电路最基本的两个结论：整流把负半周搬到正半周，脉冲重复的快慢决定纹波频率。抓住“每周期几个脉冲”和“有没有滤波”两点，四个选项一次筛完。
全波整流把负半周翻到正半周，频率也翻了一倍
交流电的一个周期里，前半周电压为正，后半周电压为负。整流器件只让电流单向通过：前半周它导通，把电压送到负载上；后半周输入电压反了向，但桥式或中心抽头的接法让另一对器件导通，同样把电流以原来的方向送进负载。结果就是输入每变化一个周期，负载上得到两个同方向的脉冲。波形上看，原来沉在横轴下方的那半个正弦波被翻折到横轴上方，整个波形成了连续的“馒头峰”，两峰之间会落到零或者接近零，这就是脉动直流。
脉冲重复的频率取决于每秒钟出现几个脉冲。输入是五十赫兹，周期是二十毫秒；全波整流在一个输入周期里产生两个脉冲，两个脉冲之间的间隔缩短到十毫秒，折算成频率就是一百赫兹。也就是说，全波整流把纹波频率抬到了输入频率的两倍。半波整流只用一个器件，负半周被整个丢掉，一个输入周期只剩一个脉冲，纹波频率仍是五十赫兹；同样的输入与负载下，全波整流的输出平均值接近半波的两倍，所以更常用。
逐项辨析
选项 A 说的是频率为一百赫兹的脉动直流电，与全波整流的结论完全吻合：脉动说明它还没有被抹平，直流说明电流方向已经单一，一百赫兹说明每周期两个脉冲。这是本题的答案。
选项 B 说的是一百赫兹的一半，那是半波整流的输出特征。题目明确说的是全波，不能按半波去算。
选项 C 说是稳定的直流电压。稳定的直流只有在整流之后再加滤波电容、扼流圈，甚至再加一级稳压电路才可能得到。仅有整流器、负载又是纯电阻时，输出必然带着大幅度的脉动。说到底一句话：整流只换方向，滤波才抹波形。
选项 D 说是纯正的五十赫兹正弦波。整流器里有单向导通的二极管，它是典型的非线性器件，正弦波经过它必然被削掉半周、发生波形畸变，不可能原样输出正弦波。何况输出已经是单一极性的脉动直流，与交流正弦波在性质上完全不同。
从脉动直流到平稳直流
脉动直流离可用的电源还有距离。衡量脉动程度的指标叫纹波因数，它等于交流分量的有效值与直流平均值之比；半波整流的纹波因数约一点二一，全波整流约零点四八，全波明显更平。要把它进一步压下去，通常的做法是并一只大容量滤波电容：电容在脉冲到达峰值附近时充电，脉冲回落的间隙里放电，把两峰之间的低谷填起来。容量越大、负载越轻，填充越好，输出越平。
纹波频率不是一个小细节。音频设备里由全波整流供电时，残留的纹波是频率一百赫兹的交流声，听上去比五十赫兹的工频哼声高一个八度。滤波器件的设计也要围着这个频率转：电容的容抗与频率成反比，一百赫兹时的容抗只有五十赫兹时的一半，所以同样的电容在全波整流后效果更好。若整流后还要稳压，前级的一百赫兹纹波没被压到允许范围之内，输出端照样透出交流声。
易混淆点
容易混的是平均值、有效值与峰值这三个电压数字。正弦交流电经全波整流后，纯电阻负载上的平均电压约等于输入有效值的零点九倍，半波整流时约等于零点四五倍；而峰值始终是有效值的一点四一四倍左右。题目问的是波形与频率，不要求算电压，但这三个系数常在同一次考试里出现，分清楚才不会被绕进去。
另一个混淆点是把全波整流与桥式整流分成两件事。桥式整流是获得全波输出的一种接线方式，中心抽头式是另一种，两者的输出波形、脉冲个数、纹波频率完全相同，区别只在变压器绕组结构与二极管数量。三相整流则是每周期脉冲更多，纹波频率可达三百赫兹，输出更平，用于大功率场合。
应试要点
记住两句话：全波整流每周期出两个脉冲，五十赫兹输入对应一百赫兹的脉动直流；半波整流每周期一个脉冲，纹波频率还是五十赫兹。看到“稳定直流”，先想有没有滤波与稳压；看到“正弦波”，先想二极管是非线性器件。
