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微分求導(dǎo):一勞永逸計(jì)算微分曲線

時(shí)間:2020-09-02 來源:編輯之譚 瀏覽:

 

4月25日,『編輯之譚』分享了兩種微分求導(dǎo)方法(平均求導(dǎo)法、交叉求導(dǎo)法),并在5月2日得到了『微算云平臺(tái)』的首推封面文章轉(zhuǎn)載,該文受到廣泛關(guān)注和好評(píng)。

Origin+...神操作:從充放電曲線繪制微分電容曲線

(感謝Crusher指出筆誤:斜率是應(yīng)該為tan())

 

譚編首次提出的這兩種微分求導(dǎo)方法,可以對(duì)電池的充放電曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,計(jì)算得到微分容量曲線數(shù)據(jù),完美地繪制出電池的微分容量曲線,彌補(bǔ)了Origin繪圖軟件微分不成功的缺陷。

 

譚編提出的這兩種微分求導(dǎo)方法,可以針對(duì)任何曲線,計(jì)算其微分曲線,可以從微分曲線中找到非常細(xì)微的變化。

 

因?yàn)?,在一條實(shí)驗(yàn)曲線上,其變化可能是緩慢的攀升或下降,有的地方曲線陡峭,有的地方相對(duì)平緩。有時(shí)候,曲線有多個(gè)平臺(tái)或者幾乎看不出平臺(tái)。但這些現(xiàn)象并不代表:什么也沒發(fā)生。

我們可以通過對(duì)曲線的數(shù)據(jù)進(jìn)行微分求導(dǎo)處理,在得到的微分曲線中,那些細(xì)微的拐點(diǎn)、平臺(tái)的地方均出現(xiàn)一個(gè)峰,平臺(tái)越明顯,這個(gè)微分峰越尖銳。因此,微分曲線是一個(gè)放大鏡,可以將細(xì)微的變化展現(xiàn)出來。

 

 

這里非常感謝來自武漢大學(xué)的一位博士Crusher,他采用Matlab軟件編程對(duì)譚編提出的微分求導(dǎo)方法進(jìn)行了科學(xué)性的論證,同時(shí)對(duì)電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了詮釋。

問題1:怎樣求微分電容?

問題2:微分電容到底是什么?

問題3:從數(shù)學(xué)上進(jìn)一步深層探討求解微分電容方法的可信性和局限性。

 

對(duì)于問題1:我們提供了一個(gè)Matlab腳本文件(看大家的反響,好的話準(zhǔn)備再出一個(gè)Python腳本)。只需將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)粘貼并保存在excel文件里,利用Matlab程序自動(dòng)讀取excel文件,一鍵操作,自動(dòng)進(jìn)行微分處理并繪制出微分曲線。如果你是個(gè)實(shí)用主義青年,學(xué)到這一步就可以了,這個(gè)Matlab腳本足以應(yīng)付此類曲線的數(shù)據(jù)處理。但勤奮好學(xué)的你肯定不滿足于此,那么請(qǐng)往下看。

 

對(duì)于問題2:小編將手把手地幫你徹底了解微分電容是怎么一回事,從而做到庫里有糧,心里不慌,以不變應(yīng)萬變。如果你是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)學(xué)霸而對(duì)數(shù)學(xué)不感興趣,那么到這里也就可以了,但是作為祖國(guó)新時(shí)代的大學(xué)生,我想你會(huì)忍不住看第3個(gè)問題:

 

對(duì)于問題3:從數(shù)學(xué)上講,方法1嚴(yán)格嗎?

上述這些內(nèi)容分別發(fā)布在《微分求導(dǎo):一勞永逸地計(jì)算科研數(shù)據(jù)的微分曲線》專題文章的系列目錄中。

有興趣的網(wǎng)友,歡迎利用這兩種方法,對(duì)您所遇到的任何實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行微分處理,驗(yàn)證一下譚編提出的這兩種微分求導(dǎo)方法的可行性、普適性。

例如,從熱重(TG)曲線數(shù)據(jù),通過計(jì)算微分曲線得到相變溫度、結(jié)晶水失水反應(yīng)溫度、脫水反應(yīng)溫度、分解反應(yīng)溫度、恒重溫度等等。

大家可以嘗試驗(yàn)證一下,從TG曲線數(shù)據(jù)計(jì)算其微分曲線,并與實(shí)驗(yàn)測(cè)得的一次微分DTG曲線對(duì)比,研究是否吻合?

 

如果是,那我們可以不用做DTG曲線了,或者因什么原因我們沒條件補(bǔ)充DTG實(shí)驗(yàn)了,用譚編的微分求導(dǎo)方法對(duì)TG數(shù)據(jù)進(jìn)行微分,代替DTG,是不是很省事?當(dāng)然,TG曲線的微分還有待驗(yàn)證。

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