电磁兼容论文

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课程论文

电磁兼容原理与实验技术

学生姓名:袁晓强

学号:110503231

学院:机械电子

班级:装控112

摘要: 电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术.电磁兼容设计的目的是解决电路之间的相互干扰,防止电子设备产生过强的电磁发射,防止电子设备对外界干扰过度敏感. 电磁兼容(EMC)是一个新概念,它是抗干扰概念的扩展和延伸。从最初的设法防止射频频段内的电磁噪声、电磁干扰,发展到防止和对抗各种电磁干扰。进一步在认识上产生了质的飞跃,把主动采取措施抑制电磁干扰贯穿于设备或系统的设计、生产和使用的整个过程中。这样才能保证电子、电气设备和系统实现电磁兼容性。本文从电磁兼容标准,内容,技术,设计目的及展望未来发展!

关键词:电磁兼容电磁干扰

电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术.电磁兼容设计的目的是解决电路之间的相互干扰,防止电子设备产生过强的电磁发射,防止电子设备对外界干扰过度敏感.近年来,电磁兼容设计技术的重要性日益增加,这有两个方面的原因:第一,电子设备日益复杂,特别是模拟电路和数字电路混合的情况越来越多、电路的工作频率越来越高,这导致了电路之间的干扰更加严重,设计人员如果不了解有关的设计技术,会导致产品开发周期过长,甚至开发失败.第二,为了保证电子设备稳定可靠的工作,减小电磁污染,越来越多的国家开始强制执行电磁兼容标准,特别是在美国和欧洲国家,电磁兼容指标已经成为法制性的指标,是电子产品厂商必须通过的指标之一,设计人员如果在设计中不考虑有关的问题,产品最终将不能通过电磁兼容试验,无法走上市场.

因此近年来,电磁兼容教育也在迅速发展,一方面,各种有关电磁兼容设计的书籍层出不穷,各种电子设计的期刊上也不断刊登有关的文章,另一方面,电磁兼容培训越来越受到欢迎.20世纪90年代末,美国参加电磁兼容培训的费用平均为每人每天330美元,目前,已经达到450美元左右,并且企业如果需要专场培训,往往需要与提供培训的公司提前半年签订合同,由此可以看到电子设计人员对电磁兼容技术的需求日益增加.

我国电磁兼容技术起步很晚,无论是理论、技术水平,还是配套产品(屏蔽材料、干扰滤波器等)制造,都与发达国家相差甚远.而与此形成强烈反差的是,在我们加入WTO以后,我们面对的是公平的国际竞争,各国之间唯一的贸易壁垒就是技术壁垒.而电磁兼容指标往往又是众多技术壁垒中最难突破的一道.因此,怎样使设计人员在较短的时间内,掌握电磁兼容设计技术,能够充满信心地面对挑战是

我们努力实现的目标.

本栏目试图向设计人员介绍有关电磁兼容的实用技术,减少设计人员在产品的设计和调试中的盲目性,使产品达到良好的电磁兼容性.由于电磁兼容技术涉及的

范围很宽,限于篇幅和期刊杂志的特点,本栏目并不系统地介绍电磁兼容技术,重点放在告诉读者应该怎样做,而不详细分析为什么要这样做.掌握电磁兼容设计

技术的最好方法是参加资深培训师的培训课程.

对于产品开发人员而言,需要掌握的电磁兼容内容有两个方面,一个是关于标准

内容的,另一个是关于产品设计技术的.对于标准的了解,只要达到能够搞清楚标准的技术要求,从标准的要求中提炼出对设计的要求就可以了.而对设计技术则

要尽量熟悉,如果能够对基本的技术融会贯通,则会在产品的开发中体会到更多

成功的乐趣.

1 什么是电磁兼容标准

为了规范电子产品的电磁兼容性,所有的发达国家和部分发展中国家都制定了电磁兼容标准.电磁兼容标准是使产品在实际电磁环境中能够正常工作的基本要求.之所以称为基本要求,也就是说,产品即使满足了电磁兼容标准,在实际使用中也可能会发生干扰问题.大部分国家的标准都是基于国际电工委员会(IEC)所制定

的标准.

IEC有两个平行的组织负责制定EMC标准,分别是CISPR(国际无线电干扰特别委员会)和TC77(第77技术委员会).CISPR制定的标准编号为:CISPR Pub. XX ,TC77制定的标准编号为IEC XXXXX .

关于CISPR:1934年成立.目前有七个分会:A分会(无线电干扰测量方法与统计方法)、B分会(工、科、医射频设备的无线电干扰)、C分会(电力线、高压设备和电牵引系统的无线电干扰)、D分会(机动车和内燃机的无线电干扰)、E分会(无线接收设备干扰特性)、F分会(家电、电动工具、照明设备及类似电器的无线电干扰)、G分会(信息设备的无线电干扰)

关于TC77:1981年成立.目前有3个分会:SC77A(低频现象)、 SC77B(高频现象)、SC77C(对高空核电磁脉冲的抗扰性).

我国的民用产品电磁兼容标准是基于CISPR和IEC标准,目前已发布57个,编号为GBXXXX - XX,例如GB 9254-98.

欧盟使用的EN标准也是基于CISPR和IEC标准,其对应关系如下:

EN55××× = CISPR标准, (例: EN55011 = CISPR Pub.11)

EN6×××× = IEC标准, (例: EN61000-4-3 = IEC61000-4-3 Pub.11)

EN50××× = 自定标准, (例: EN50801)

我国军用产品采用的标准GJB是基于美国军标,例如GJB151A = MIL-STD -461D. 电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准和专用产品标准.

基础标准:描述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设备,定义了等级和性能判据.基础标准不涉及具体产品.

产品类标准:针对某种产品系列的EMC测试标准.往往引用基础标准,但根据产品的特殊性提出更详细的规定.

通用标准:按照设备使用环境划分的,当产品没有特定的产品类标准可以遵循时,使用通用标准来进行EMC测试.对使设备的功能完全正常,也要满足这些标准的

要求.

2 电磁兼容标准的内容

尽管电磁兼容标准文件繁多,内容复杂,但从对设备的要求方面看,无非是从以下

几个方面进行划分.

两方面的要求:电磁兼容标准对设备的要求有两个方面,一个是设备工作时不会

对外界产生不良的电磁干扰影响,另一个是不能对外界的电磁干扰过度敏感.前

一个方面的要求称为干扰发射(EMI)要求,后一个方面的要求称为敏感度(EMS)或

抗扰度要求.

从能量传播的途径划分:围绕这两个方面的要求,从电磁能量传出设备和传入设

备的途径来进一步划分,又有传导干扰和辐射干扰两个方面,传导干扰是指干扰

能量沿着电缆以电流的形式传播,辐射干扰是指干扰能量以电磁波的形式传播.

因此,对设备的电磁兼容要求可以分为:传导发射、辐射发射、传导敏感度(抗扰度)、辐射敏感度(抗扰度).

按照干扰特性划分:干扰信号的波形有不同的种类,电磁场也有不同的种类,干扰

注入的方式也有不同的种类,按照这些不同进一步划分就得到了全部的要求项目. 静电放电试验是一类特殊的试验,它对设备的干扰途径可以是传导性的,也可以

是辐射性的,取决于静电放电发生的部位和试验的方法.

3 电磁兼容设计的内容

要使产品具有良好的电磁兼容性,需要专门考虑与电磁兼容相关的设计内容.电

磁兼容设计一般包含以下几个方面的内容.

* 地线设计:许多电磁干扰问题是由地线产生的,因为地线电位是整个电路工作

的基准电位,如果地线设计不当,地线电位就不稳,就会导致电路故障.地线设计

的目的是要保证地线电位尽量稳定,从而消除干扰现象.

* 线路板设计:无论设备产生电磁干扰发射还是受到外界干扰的影响,或者电路

之间产生相互干扰,线路板都是问题的核心,因此设计好线路板对于保证设备的

电磁兼容性具有重要的意义.线路板设计的目的就是减小线路板上的电路产生的

电磁辐射和对外界干扰的敏感性,减小线路板上电路之间的相互影响.

* 滤波设计:对于任何设备而言,滤波都是解决电磁干扰的关键技术之一.因为设

备中的导线是效率很高的接收和辐射天线,因此,设备产生的大部分辐射发射都

是通过各种导线实现的,而外界干扰往往也是首先被导线接收到,然后串入设备的.滤波的目的就是消除导线上的这些干扰信号,防止电路中的干扰信号传到导

线上,借助导线辐射,也防止导线接收到的干扰信号传入电路.

* 屏蔽与搭接设计:对于大部分设备而言,屏蔽都是必要的.特别是随着电路工作

的频率日益提高,单纯依靠线路板设计往往不能满足电磁兼容标准的要求.机箱

的屏蔽设计与传统的结构设计有许多不同之处,一般如果在结构设计时没有考虑

电磁屏蔽的要求,很难将屏蔽效果加到机箱上.所以,对于现代电子产品设计,必

须从开始就考虑屏蔽的问题

4电磁兼容展望

电磁兼容是一门新兴技术,包括了电磁学,电子学,材料学,等多方面知识

的综合。随着电子产品的日益普及及对电磁危害的逐渐认识,减少电磁干扰成为

目前电子科学界的重要课题,相信对这门技术的深入研究对今后的电子产品性能

的提高有显著影响。

5总结

通过了解电磁兼容及电磁干扰的含义,认真分析了它的工作原理,了解生产

电磁干扰的原因,从根本上认识他,这可以很方便的对电磁干扰实施抑制,明白电磁兼容抑制电磁干扰的几种方法,可以很好解决一般电磁干扰问题,充分展现电磁兼容的优势。通过分析不同情况下电磁干扰的产生原因,从而合理运用电磁兼容的方法,解决电磁干扰的危害。

通过电磁兼容及电磁干扰的学习,自身加强了对二者关系的理解,从而让自己对电磁兼容及电磁干扰有很好的认识,对基本的电磁干扰危害有很好的改善方法。也从根本上了解电磁兼容及电磁干扰,使自己对其有很深的认识。

参考文献;

杨克俊《电磁兼容原理与设计技术》 2011年2月出版

吕文红杨阳《电磁兼容及应用教程》 2008年2月出版

钱照明《电磁兼容设计基础及干扰抑制技术》 2010年12月出版

电磁兼容论文

滨江学院 课程论文 (电磁兼容原理、技术及应用) 题目电磁兼容与电磁干扰 学生姓名孔建民 学号20082305903 院系滨江学院电子工程 专业电子信息工程 指导教师吴大中 二零一零年十二月二十五日

摘要:本文在介绍电磁兼容与电磁干扰的概念上论述电磁兼容与电磁干扰的关系,分析了电磁干扰产生的原因,利用电磁兼容在各种情况下的应用,从根本上帮助解决电磁干扰产生的危害。例举各种情况下电磁兼容的方法,分析了电磁兼容的设计目的,展望电磁兼容的未来发展! 关键字:电磁兼容电磁干扰 一、电磁兼容(EMC)和电磁干扰(EMI) (一)电磁兼容(electromagnetic compatibility;EMC)的定义 国际电工委员会标准(IEC)对电磁兼容的定义是:电磁兼容是设备的一种能力,系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作,同时不对其他系统和设备造成干扰。 电磁兼容性包括两方面:电磁干扰(electromagnetic interference ;EMI)、电磁耐受(electromagnetic susceptibility; EMI)。EMI指的是电气产品本身通电后,因电磁感应效应所产生的电磁波对周围电子设备所造成的干扰影响;EMS则是指电气产品本身对外来电磁波的干扰防御能力。 其中EMI包括:CE(传导干扰),RE(辐射干扰),PT(干扰功率测试)等等。EMS包括:ESD(静电放电),RS(辐射耐受),EFT/B(快速脉冲耐受),surge(雷击),CS(传导耐受)等等。 电磁兼容是研究电磁干扰的问题。在任何系统中,要形成电磁干扰必须具备3个基本条件,即骚扰源,对骚扰敏感的接收单元,把能量从骚扰源耦合到接收单元的传输通道,称为电磁干扰三要素。 (二)电磁兼容(EMC)的设计目的 显然,EMC 设计的目的就是使所设计的电子设备或系统在预期的电磁环境中能够实现电磁兼容。换而言之,就是说设计的电子设备或系统必须能够满足EMC 标准规定的两方面的能力:1)能在预期的电磁环境中正常工作,无性能降低或故障;2)对该电磁环境不是一个污染源。 (三)近年来电磁兼容(EMC)领域的发展概况 近年来,世界各国特别是发达国家,对EMC十分重视,大力发展EMC技术,制定相关的检测认证标准。如美国FCC标准、欧盟的89/336/EEC法规、日本的电波取缔法等。欧盟规定自1996年起,凡是未通过EMC认证和检测的任何电子、电工产品均不能在欧盟市场上流通。美国联邦通讯委员会FCC也明文规定,任何人不得出售、出租未经EMC检测认证的电子、电工产品,否则企业法人将被监禁并不得赎出。日本、韩国、新加坡、南非、加拿大等许多国家均有自己的EMC法规。国际电工委员会(IEC)下属的专门委员会制定了一系列的有关EMC的技术标准文件。 由此可见,了解EMC、EMI,掌握相关知识对于我国的电子产业发展和与国际接轨具有重要的意义。 二、电磁干扰(EMI)的原理及改善电磁兼容性的措施 (一)E MI的产生原因

电磁兼容的概念及其发展历史

PCB电磁兼容设计论文 学校:华北电力大学 专业:电子 班级: 0902 姓名:经权 学号:200903020213

第一章电磁兼容的概念及其相关标准介绍 第一节电磁兼容的概念 1.电磁兼容定义(Electromagnetic Compatibility即EMC) 1.1.1 国军标(GJB72A-2002)中给出电磁兼容的定义是: 设备、分系统、系统在共同的电磁环境中能一起执行各自功能并且互相不会影响各自正常工作的共存状态。包括以下两个方面: a)设备、分系统、系统在预定的电磁环境中运行时,可按规定的安全裕度实现设计的工作性能、且不因电磁干扰而受损或产生不可接受的降级; b)设备、分系统、系统在预定的电磁环境中正常地工作且不会给环境(或其他设备)带来不可接受的电磁干扰。 安全裕度——敏感度门限与环境中的实际干扰影响下性能降级或不能完成规定任务的特性。 1.1.2 名词解释 电磁骚扰——任何可能引起装置、设备或系统性能低或对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。 注:电磁骚扰可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介自身的变化。 电磁干扰(EMI)——电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。又可解释为:任何可能中断、阻碍,甚至降低、限制无线电通信或其他电子设备性能的传导或辐射的电磁能量。 辐射干扰——任何源自部件、天线、电缆、互连线的电磁辐射,以电场、磁场形式(或兼而有之)存在,并导致性能降级的不希望有的电磁能量。 传导干扰——沿着导体传输的不希望有的电磁能量,通常用电压或电流来定义。 电磁脉冲(EMP)——核爆炸或雷电放电时,在核设施或周围介质中存在光子散射,由此产生的康普顿反冲电子和光电子所导致新的电磁辐射。由电磁脉冲所产生的电场、磁场可能会与电子或电子系统耦合产生破坏性的电压和电流浪涌。 浪涌——沿线路或电路传播的电流、电压或功率的瞬态波。其特征最先快速上

电磁兼容课学习心得

电磁兼容——屏蔽学习心得 本人通过对多篇有关电磁兼容方面的论文的仔细研读和有关知识的了解,发现收获颇多,于是得到些许心得体会如下: EMC(电磁兼容)是设备的一种能力,它要求设备在其电磁环境中能正常完成它的功能,又不至于因为环境干扰而影响其正常工作。产品的 EMC 性能直接关系到产品的工作稳定性、环境适应能力。EMC 设计是通信产品设计中不可缺少的重要组成部分。 EMC 设计中比较关键的一项就是有关设备的屏蔽设计。屏蔽能有效地抑制通过空间传播的电磁干扰。采用屏蔽的目的有两个:一是限制内部的辐射电磁能越过某一区域;二是防止外来的辐射进入某一区域,现有的屏蔽措施都是基于这两个目的而施行。 目前,屏蔽系统已经为越来越多的用户所认识,它在电磁兼容方面的良好性能也正在为越来越多的人所认可。屏蔽系统具有良好的电磁兼容性,可以提供安全、高速、稳定的信息传输通道。屏蔽系统拥有一套完整的屏蔽、接地体系,提供最完整、最全面的电缆、部件及端到端全屏蔽解决方案,以满足当今网络日益提升的需求。对于屏蔽系统而言,接地是至关重要的过程,只有正确有效地接地才能体现出屏蔽的优越性和价值。 一.屏蔽系统的应用 1.信息安全:提高信息传输的安全性保证敏感数据不外漏,是选择屏蔽系统最重要的一个原因。随着网络信息化的普及,信息安全的重要性已经越来越被广大用户所重视,防止信息泄露就成为一个至关重要的问题。 2.高速网络:相对于100M和1000M的网络来说高速网络由于编码更复杂等原因,对外界的干扰更加敏感,通讯更容易受到外界的干扰。对屏蔽系统而言,屏蔽层屏蔽的不仅仅是外界电磁干扰,线缆之间的干扰也同样被隔离,屏蔽布线系统对ANEXT产生的影响具有先天的技术优势,所以屏蔽系统相对高速的网络运行更加稳定可靠。 3.特殊的传输环境:特殊的安装环境需要对外界的电磁干扰加以防护,比如建筑物附近有电台、电视台等强射频源,或者在大型动力装置附近,或者是各种的工业环境。这些环境中均有明确存在的连续或间断工作的强电磁干扰。在布线系统实施之前,虽然这些干扰对网络运行的影响很难定量分析,但使用屏蔽系

化学电源结课论文.

质子交换膜的研究进展 摘要:质子交换膜一直以来都是质子交换膜燃料电池中的研究重点,在过去的几十年间质子交换膜的种类不断增加,其性能也不断提高。目前,质子交换膜种类主要分为以下几种:(1)全氟磺酸(PFSA)型质子交换膜及其改性膜;(2)磺化聚合物质子交换膜;(3)磷酸掺杂聚合物膜;(4)基于聚苯并咪唑的质子交换膜,本文对这几种质子交换膜的研究进展进行了综述。 关键词:质子交换膜;改性;研究进展。 Research progress of proton exchange membrane Abstract:proton exchange membrane has always been a research focus in proton exchange membrane fuel cell.In the past decades,the number of proton exchange membrane has increased and its performance has been improved constantly.At present,the types of proton exchange membrane are mainly divided into the following types:(1)perfluorosulfonic acid(PFSA)proton exchange membrane and its modified membrane;(2)sulfonated polymer proton exchange membrane;(3)phosphoric doped polymer film;(4)based on the proton exchange membrane of polybenzimidazole,this paper reviews the research progress of these several proton exchange membranes. Keywords:proton exchange membrane;The modification;Research progress.

电磁干扰与电磁兼容课程论文

电磁干扰与电磁兼容 课程论文 论文题目:PCB电磁兼容性技术 专业: 班级: 学号: 姓名: 年月

目录 一:电磁兼容性技术概述.......................................................................................................... - 1 - 二:PCB设计中的电磁兼容问题 ............................................................................................. - 1 - 2.1 PCB形成干扰的基本要素: .......................................................................................... - 1 - 2.2 PCB中存在的电磁干扰分类: ................................................................................... - 2 - 三:印制电路板电磁兼容设计原则.......................................................................................... - 3 - 3.1印制电路板的层数、尺寸选择原则............................................................................ - 3 - 3.2器件布局原则................................................................................................................ - 3 - 3.3地线与电源线的设计原则............................................................................................ - 3 - 四:信号线设计原则.................................................................................................................. - 4 - 五:PCB 电磁兼容性设计中的相关注意事项 ........................................................................ - 5 - 六:结束语.................................................................................................................................. - 5 - 参考文献:.................................................................................................................................. - 6 -

化学电源

化学电源论文 0808030317 刘玉涛

燃料电池发展及应用 刘玉涛0808030317 摘要:介绍了燃料电池的性能特点,简述了日本、美国和中国燃料电池研究发展状况,展望了燃料电池在电站、微型电源及车辆、航天航空和海洋潜艇动力源等领域的应用前景。 关健词: 燃料电池、性能、应用前景 燃料电池是继火力发电、水力发电和核电之后的第四种发电方式,是电力能源领域的革命性成果,其显著特点是发电效率高,可长时间连续工作,无污染,无噪声,特别是质子交换膜燃料电池发电系统还具有工作温度低、无烟雾排放、伪装性能优良等特点,在军事方面有很好的应用前景。随着工业的发展和人类物质生活及精神文明的提高,能源的消耗也与日俱增。开发新能源须考虑到能源的高效使用和尽可能降低对环境的污染。燃料电池发电效率高,不产生C02等温室气体,是一种比较理想的清洁能源。目前,许多国家都在积极开发这一技术。 1燃料电池的特点 燃料电池(Fuel Cell )是一种将燃料和氧化剂中的化学能直接、连续地转变为电能的发电装置。由于大多数电池包括各种原电池、蓄电池和储备电池等,都只能用于短时间、小范围、低电压、小电流的局部供电,不可能发展成发电设备;而燃料电池却展现特殊的发展前景,其燃料和氧化剂分别储存在电极之外,使用时只要连续不断地将燃料和氧化剂分别供给燃料电极和氧化剂电极,它就可以不断工作,将化学能转变为电能。用作,将化学能转变为电能。用作燃料电池的燃料主要有氢、甲醇、联氨、甲醛、煤气、丙烷和碳氢化合物等,用作氧化剂的有氧、空气以及氯溴等卤族元素。 燃料电池由阳极、阴极、电解质和外部电路等组成。它的主要优点是:1)不受“卡诺循环”的限制,其能量转换效率高达60%一80%; 2)洁净,无污染,噪音低,隐蔽性强; 3)模块结构,适应不同功率要求,灵活机动; 4)比功率大,比能量高,对负载的适应性能好;5)可实现热、电、纯水联产。

电磁兼容论文

课程论文 电磁兼容原理与实验技术 学生姓名:袁晓强 学号:110503231 学院:机械电子 班级:装控112 摘要: 电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术.电磁兼容设计的目的是解决电路之间的相互干扰,防止电子设备产生过强的电磁发射,防止电子设备对外界干扰过度敏感. 电磁兼容(EMC)是一个新概念,它是抗干扰概念的扩展和延伸。从最初的设法防止射频频段内的电磁噪声、电磁干扰,发展到防止和对抗各种电磁干扰。进一步在认识上产生了质的飞跃,把主动采取措施抑制电磁干扰贯穿于设备或系统的设计、生产和使用的整个过程中。这样才能保证电子、电气设备和系统实现电磁兼容性。本文从电磁兼容标准,内容,技术,设计目的及展望未来发展! 关键词:电磁兼容电磁干扰 电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术.电磁兼容设计的目的是解决电路之间的相互干扰,防止电子设备产生过强的电磁发射,防止电子设备对外界干扰过度敏感.近年来,电磁兼容设计技术的重要性日益增加,这有两个方面的原因:第一,电子设备日益复杂,特别是模拟电路和数字电路混合的情况越来越多、电路的工作频率越来越高,这导致了电路之间的干扰更加严重,设计人员如果不了解有关的设计技术,会导致产品开发周期过长,甚至开发失败.第二,为了保证电子设备稳定可靠的工作,减小电磁污染,越来越多的国家开始强制执行电磁兼容标准,特别是在美国和欧洲国家,电磁兼容指标已经成为法制性的指标,是电子产品厂商必须通过的指标之一,设计人员如果在设计中不考虑有关的问题,产品最终将不能通过电磁兼容试验,无法走上市场. 因此近年来,电磁兼容教育也在迅速发展,一方面,各种有关电磁兼容设计的书籍层出不穷,各种电子设计的期刊上也不断刊登有关的文章,另一方面,电磁兼容培训越来越受到欢迎.20世纪90年代末,美国参加电磁兼容培训的费用平均为每人每天330美元,目前,已经达到450美元左右,并且企业如果需要专场培训,往往需要与提供培训的公司提前半年签订合同,由此可以看到电子设计人员对电磁兼容技术的需求日益增加. 我国电磁兼容技术起步很晚,无论是理论、技术水平,还是配套产品(屏蔽材料、干扰滤波器等)制造,都与发达国家相差甚远.而与此形成强烈反差的是,在我们加入WTO以后,我们面对的是公平的国际竞争,各国之间唯一的贸易壁垒就是技术壁垒.而电磁兼容指标往往又是众多技术壁垒中最难突破的一道.因此,怎样使设计人员在较短的时间内,掌握电磁兼容设计技术,能够充满信心地面对挑战是

电磁兼容与结构设计

xxxx大学硕士生课程论文 电磁兼容与结构设计 电磁兼容概述 (2014—2015学年上学期) 姓名: 学号: 所在单位: 专业:

摘要 随着用电设备的增加,空间电磁能量逐年增加,人类生存环境具有浓厚的电磁环境内涵。在这种复杂的电磁环境中,如何减少相互间的电磁干扰,使各种设备正常运转,是一个亟待解决的问题;另外,恶略的电磁环境还会对人类及生态产生不良影响。电磁兼容正是为解决这类问题而迅速发展起来的学科。可以说电磁兼容是人类社会文明发展产生的无法避免的“副产品”。 电磁兼容一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态,即要求在同一电磁环境中的上述各种设备都能正常工作,又互不干扰,达到兼容状态。电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉学科,其理论基础涉及数学、电磁场理论、电路基础、信号分析等学科与技术,其应用范围几乎涉及到所有用电领域。 关键字:电磁兼容、电磁发射、传导耦合、辐射耦合、静电放电 1 引言 信息技术已经成为这个时代的主题,而信息时代的最突出特征,就是将电磁作为记录和传递信息的主要载体,人们对于电磁的利用无处不在。电磁日益渗入到金融、通信、电力、广播电视等事关国家安全的各个重要领域和社会生活的各个角落,电磁已经成为了信息时代中将经济、军事等各方面各部门联成一体的纽带,它与每个人工作和生活息息相关。电磁空间对国家利益的实现具有越来越深刻的影响,经济社会发展、军队建设和作战对电磁空间的依赖程度日益提高[1]。 当前人类的生存环境已具有浓厚的电磁环境内涵。一方面,电力网络、用电设备及系统产生的电磁骚扰越来越严重,设备所处电磁环境越来越复杂;另一方面,先进的电子设备的抗干扰能力越来越弱,同时电气及电子系统也越来越复杂。在这种复杂的电磁环境中,如何减少相互间的电磁干扰,使各种设备正常运行,是一个亟待解决的问题。另外,恶略的电磁环境还会对人类及生态产生不良影响。对于生产厂家而言,只有出场设备具有一定的电磁兼容性并且适应目前这一复杂的电磁环境,才能使自己的产品更具有竞争力。而对于国家安全而言,构筑电磁

电磁兼容的发展趋势

评论 电诡兼家的发展趋势 Trends in Electromagnetic Compatibility 特约评论员 Frank Leferink 在2016年深圳 举办的亚太电磁兼容 (EMC )会议上,大会 报告《干扰技术:辐射 的未来》基于技术工艺 的演进、革新和突破, 阐述了电磁兼容领域多 方面的发展趋势,孔子 曰:“温故而知新”,也 可用在预测电磁干扰(EMI )的发展中。EMI 核心内容的巨大变化是由于新 技术引入了不可预期的EMC 问题。本文将试图寻找一 些发展规律.为EMC 工程师改变工作方式提供借鉴「 EMC 与技术演进 近几十年,EMI 的问题显著增加,一些由技术演变 产生的问题可以预测.其中最典型的就是信号和电源完 整性(SI & PI )问题:由于电子元器件尺寸的减小和信 号开关频率的增加.互连结构内部和它们之间的电磁场 成为了新产品的制约因素。 1992年,国际半导体行业的技术路线图(ITRS ) 首次出版,后续定期更新.图I 给出了 2003年、2009 年和2013年ITRS 对节点电压的预测情况:2009年的 预测并没有实现,因为至今为止(2018年),节点电压 仍维持在().8 V 的区间2013年.ITRS 对节点电压的 变化趋势进行了修正.因为节点电压和噪声容限呈线性 关系,这意味着节点电压降级已经使半导体对外部的干 扰更敏感了。 时间/年 图1 ITRS 对节点电压的预测 IEEE EMC 协会(EMCS )在2016年重新命名了 研讨会的名称,从“EMC ”扩展至“EMC, SI&PI ”, EMCS 也计划出版关于SI & PI 的学报 那我们在今后 数年该如何看待EMC 、SI 和PI 呢? 根据ITRS 的预测.噪声容限将会继续减少,但是 并不会太快;逻辑半节距长度和门尺寸将继续缩小,对 高频干扰的敏感性逐渐增强。半导体行业驱动着技术演 进.即不断地在晶圆上增加晶体管的数量ITRS 在其 总结报告中阐述到,这种变化趋势有非常广泛的影响. 且对建模的影响越来越重要,比如串扰、基底回流路径、 基底耦合、电磁辐射和热效应等,除热效应外.这些影 响都属于EMC 和SI&PI 的领域 EMC 与革新性技术 有巨大变革的EMI 问题更引人注目.因为它可能 导致威胁生命或产品延期上市等灾难性后果,从驾驶车 辆期间使用手机导致的气囊弹出及禁止在飞机上使用手 机等事件中.我们知道引入革新性的技术会伴随着EMC 的风险,但了解这一点,我们是否就能预测未来呢? 我们可以尝试一下,在电力电子器件中采用创 新方法,比如当使用绝缘栅双极晶体管(IGBT )时, EMI 电压大概增加40 dB :电压处理能力增加了 5倍. 100 ns 内关断时间下降了 20次;而大部分干扰是由 产生的共模电流所导致,因此组合起来的干扰电 势为5 x 20=100=40 可以预测,由于技术变革,电 力电子器件的开关频率会更快,比如使用氮化铢元件的 开关,宽带隙的功率器件将使IGBT 的开关损耗下降一 个数量级,但将以增加功率转换开关波形的高频频谱分 量为代价,通常会增加20-30 HB ,这将导致对其他系统 产生无法预期的、新的高频干扰。 当与技术演进相关时,EMI 是可以(容易)预测的, 但如果技术产生革新性变化.EMI 的预测就变得困难, 因为作为EMC 工程师,很难全面了解即将引人何种“新” 技术。在许多情况下,EMC 仅被认为是一种“(法规要 求的)符合性”问题,而忽略了其原有的“(电磁环境 的)兼容性”问题。比如,智能电表在全球迅速铺开的 过程.这种情况就非常突出:智能电表的静态计量部分 很容易受到EMI 的影响,但是却有可能符合法规要求, 因为法规序言中或多或少对EMI 提出了相关的豁免条 件,最后的结果就可能是“符合性”通过了,但“兼容 Frank Leferink : 2018欧洲EMC 会议主席,IEEE EMC 协会理事会成员,IEEE EMC 学报副主编 2019年第1期 安全与电磁兼容 9

电磁兼容课程论文

电磁兼容课程论文要求 1内容要求:电磁兼容理论研究或技术应用 2字数要求:3000左右 3格式要求: 3.1 摘要:(200字左右,不要少于180字;摘要的要素有目的、方法、结果和结论);关键词:不少于3个。 3.2 正文标题采用3级目录,一般不少于4个部分。 3.3参考文献:不少于3篇。请尽量选用最近5年的论文。 请勿COPY公开发表的论文,雷同率不得高于20%,图片不得有明显的粘贴痕迹。 参考文献的著录项目必须齐全,不得缺项。国外著者(作者)的著录格式同中国人一样也是姓前名后,姓不缩写,名可缩写。在著录著者(作者)时,请注意:多于三位作者的才在第三位作者后加“,等”字,不得在第一作者或第二作者后加“等”字,前三位作者应一一列出,作者之间用逗号隔开。每条参考文献的序号请用方括号括起来,即[1]。 ①专著 著者. 书名[M]. 版本. 出版地:出版者,出版年:页次. ②期刊 作者. 题名[J]. 刊名,出版年,卷号(期号):起止页码. ③论文集 编者.论文集名[C].出版地:出版者,出版年:起止页码.

作者.论文题名 [C] // 论文集编者.论文集名.出版地:出版者,出版年:起止页码. ⑤报纸 作者.题名[N].报纸名,年-月-日(版次). ⑥专利 专利所有者.专利题名:专利国别,专利号[P].公告日期或公开日期. ⑦技术标准 起草责任者.标准代号标准顺序号—发布年标准名称.出版地:出版者,出版年(也可略去起草责任者、出版地、出版者和出版年) 标准代号标准顺序号—发布年,标准名称[S]. ⑧学位论文 作者.题名[D].保存地:保存者,年份. ⑨报告 作者.文献题名 [R]. 出版地:出版者,出版年. ⑩电子文献 (数据库):作者.论文题名[DB/OL]. (公告日期,年-月-日)[下载日期,年-月-日].网址. (电子公告):作者.论文题名[EB/OL]. (公告日期,年-月-日)[下载日期,年-月-日].网址.

化学电源论文

随着新能源产业的逐渐展开,同属于电化学储能方式的三种电池系统脱颖而出。由于它们更适合可再生能源发电、分布式电源、智能小区等智能电网的新要求,前景被包括国家电网公司在内的国内和国外很多人所看好。它们是钠硫电池、液流电池和锂离子电池。 钠硫电池 钠硫电池,是一种以金属钠为负极、硫为正极、陶瓷管为电解质隔膜的二次电池。在一定的工作度下,钠离子透过电解质隔膜与硫之间发生的可逆反应,形成能量的释放和储存。 1、基本原理 电池通常是由正极、负极、电解质、隔膜和外壳等几部分组成。一般常规二次电池如铅酸电池、镉镍电池等都是由固体电极和液体电解质构成,而钠硫电池则与之相反,它是由熔融液态电极和固体电解质组成的,构成其负极的活性物质是熔融金属钠,正极的活性物质是硫和多硫化钠熔盐,由于硫是绝缘体,所以硫一般是填充在导电的多孔的炭或石墨毡里,固体电解质兼隔膜的是一种专门传导钠离子被称为Al2O3的陶瓷材料,外壳则一般用不锈钢等金属材料。 2、主要特点 钠硫电池具有许多特色之处:一个是比能量(即电池单位质量或单位体积所具有的有效电能量)高。其理论比能量为760Wh/kg,实际已大于100Wh/kg,是铅酸电池的3-4倍。如日本东京电力公司(TEPCO)和NGK公司合作开发钠硫电池作为储能电池,其应用目标瞄准电站负荷调平(即起削峰平谷作用,将夜晚多余的电存储在电池里,到白天用电高峰时再从电池中释放出来)、UPS应急电源及瞬间补偿电源等,并于2002年开始进入商品化实施阶段,已建成世界上最大规模(8MW)的储能钠硫电池装置,截止2005年10月统计,年产钠硫电池电池量已超过100MW,同时开始向海外输出。 另一个特点是可大电流、高功率放电。其放电电流密度一般可达200-300mA/cm2,并瞬时间可放出其3倍的固有能量;再一个是充放电效率高。由于采用固体电解质,所以没有通常采用液体电解质二次电池的那种自放电及副反应,充放电电流效率几乎100%。当然,事物总是一分为二的,钠硫电池也有不足之处,其工作温度在300-350℃,

电磁兼容期末论文

学院物信学院 姓名尹天林 学号20111060235 班级11级电信二班

对抑制开关电源纹波的研究的认识本学期,我学了电磁兼容这门课程。学习这门课程对我的帮助非常大,现在我对所学到的其中一部分知识进行一些必要的梳理,以便能为自己今后的学习工作积累一些必要的资源。对于这门课的总体感受,我想老师教给我们的绝不仅仅是电磁兼容的内容本身,更多的是思考与解决问题的方法。 在课上,老师不仅教会了我很多关于电磁兼容方面的知识,而且让我明白了无论做什么事,都要有突破传统思想的勇气,因为这样能把学的知识记得更牢固,更有机会去发现解决问题的更好的方法,推动新的技术的发展。 进入课程内容,首先我了解了什么是电磁兼容。电磁兼容是指器件在工作的过程中即不干扰其它电器,同时也不被其它电器所干扰。电磁干扰可以来自于系统的内部,也可以来自于系统的外部。它主要由以下三个要素产生:电磁骚扰源、传播途径、敏感设备。 电磁兼容的实施性方法包含了组织措施与技术措施两个方面。技术上有合适的接地,合理的布线,屏蔽。滤波,电气隔离,限幅,续流,计算机软硬件措施等。组织上有电磁兼容标准、规范,频谱管理,空间分离,时间分隔等。在课上,老师对我国该领域与国外进行了一些对比。对于这部分内容,我印象很深刻,也产生了一些自己的想法。我国与发达国家及日本韩国相比,科技创新能力仍然处于较低的水平。华为作为我国较大的电子产品公司,所做的也是拿来国外的产品回来进行研究学习模仿。而相比之下,对于大多的小公司与企事业单位而言,市场的竞争力更是远不及国外。自主创新设计出的产品往往存在各种缺陷。 听了老师的课我认识到这些缺陷的存在往往是理论上没有问题,而到了实际中才会出现的问题。即所设计出的产品在实验室能够跑得很好,可到了实际环境中却会出现一些意想不到的故障。这些大部分是电磁兼容的问题。正常运行的设备到了实际的环境中由于电磁环境恶劣,就会受到干扰而故障。因此,要好好学习和了解电磁兼容知识是很有必要的。 对于电磁兼容,我选择滤波这一章,并对它进行了深入了解。 滤波器的特性参数包括了:频率、阻抗、电压、电流、绝缘、体积重量、价格成本、温湿度、气压、加速度、可靠性等。滤波器可由无损耗或有损耗的元件构成。滤波器可分为反射滤波器与吸收滤波器。反射型滤波器的缺点是:当它和

化学电源教学设计

课题化学电源 一、教材分析 1.教材及课标相关内容分析 本节课是人教版高中化学选修4第四单元第二节内容,属于中学化学基本理论的学习范畴。本单元第一节通过介绍原电池,帮助学生了解电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置,学生对原电池结构和原理有了初步的学习。本节课通过三种典型化学电源的学习,加深学生对化学电源的宏观特点和微观本质的理解,并为后续学习电解池打下基础。起到承前启后的作用。 2.学生分析: 学生在高一化学必修2中已经学习了化学电源,生活中有丰富的使用化学电源的体验,本章第一课又深入学习了原电池,但大多是从宏观的,孤立的了解化学电源的结构、原理,对化学电源的内在联系和微观实质共同性的理解缺乏一定的深度思考。 3.我的教学思考: 本节课由最新的实用化燃料电池产品——“powertrekk充电宝”引入,激发学生的学习兴趣;通过依次分析、对比各种化学电源的原理,体验化学电源不断优化改进的发展历程就是发现问题、思考问题、解决问题的过程;通过验证燃料电池放电的探究实验,让学生体验燃料电池放电的真实性、可行性,同时体验信息处理、同伴合作、科学探究在学习中的重要意义。 二、教学目标 1.知识与技能: 了解锌锰电池,铅酸蓄电池,氢燃料电池的结构、工作原理、性能及其应用;会比较电池的优缺点。 2.过程与方法: 本设计以开放式教学为指导思想,辅助以观察比较、讨论归纳等手段,让学生在不断解决问题的过程中,建构理论知识,增强实际分析、解决问题的能力和创新精神。 3.情感态度价值观: 通过追寻人类认识化学电源的脚步,体验化学电源发展过程中人类不断发现问题、解决问题的过程是科技发展的一般过程;了解环境保护在生产生活中的重要作用。培养学生的信息搜集处理能力及团队合作精神。 三、教学重、难点及处理策略 《普通高中化学课程标准》对本课教学内容的要求为:举例说明化学能和电能的转化关系和应用;认识研制新型电池的重要性。一次电池,二次电池,燃料电池的反应原理,性能及其应用是知识和技能的重点;通过对比学习化学电源的工作原理,初步认识化学电源宏观的相通性,及微观本质的一致性;通过对化学电源不断优化改进的过程,体验人类认识化学电源的历程是不断发展进步的。 四、说教法 1.由身边的产品引入,激发学习兴趣。 2.精心设计问题,引领学生创新。整堂课每个教学环节,我都采取带着问题去引导学生认识各类化学电池的优缺点及不断改进创新的发展过程。 3.提供新科技信息资源,认识科技创新。百度“powertrekk燃料电池”资料,目的是帮助学生了解电池工业发展的现状和前景。以适时地教学补充相关素材。老师应该为学生提供最新的优质的学习资源,才能激发学生开展科学研究的兴趣。向学生渗透可持续发展,环境保护、科学研究等科技创新的观念。从而培养学生的学习兴趣,创新意识,这些方面都是新课程特

电磁兼容论文

本学期,我选修了电磁兼容这门课程。通过电磁兼容课程的学习,老师教会了我许多,一方面是有关电磁兼容方面的知识,另一方面是有关生活和人生方面的体会和感悟。由于与电机系统的电磁兼容有关的问题大都涉及一些高年级的知识,作为大二的我还没有学习,所以对于电机系统的电磁兼容问题没有过于深刻的理解和探究。我想通过以下几个方面来阐述我所理解的电磁兼容问题。 一.电磁兼容的概念 在国际电工委员会标准IEC对电磁兼容的定义为:系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作,同时不会对其他系统和设备造成干扰。 EMC包括EMI(电磁干扰)及EMS(电磁耐受性)两部分,所谓EMI电磁干扰,乃为机器本身在执行应有功能的过程中所产生不利于其它系统的电磁噪声;而EMS乃指机器在执行应有功能的过程中不受周围电磁环境影响的能力。 电磁兼容(electromagnetic compatibility)各种电气或电子设备在电磁环境复杂的共同空间中,以规定的安全系数满足设计要求的正常工作能力。也称电磁兼容性。它的含义包括:①电子系统或设备之间在电磁环境中的相互兼顾;②电子系统或设备在自然界电磁环境中能按照设计要求正常工作。若再扩展到电磁场对生态环境的影响,则又可把电磁兼容学科内容称作环境电磁学。 电磁兼容的研究是随着电子技术逐步向高频、高速、高精度、高可靠性、高灵敏度、高密度(小型化、大规模集成化),大功率、小信号运用、复杂化等方面的需要而逐步发展的。特别是在人造地球卫星、导弹、计算机、通信设备和潜艇中大量采用现代电子技术后,使电磁兼容问题更加突出。 二.系统电磁兼容技术发展现状 电磁兼容技术是在研究电磁干扰机理和电磁干扰防护技术的过程中发展起来的。电磁干扰是人们早就发现的电磁现象, 它几乎和电磁效应现象同时被发现, 1881年英国科学家发表“ 论无线电干扰”的文章, 标志着研究干扰问题的开始。1888年德国物理学家赫兹首创了天线, 第一次把电磁波辐射到自由空间, 同时成功地接收到电磁波,用实验证实了电磁波的存在, 从此开始了对电磁干扰问题的实验研究。1889年英国邮电部门研究了通信中的干扰问题, 使干扰问题的研究

用电安全结课论文

用电安全结课论文 学院: 班级: 姓名: 学号:

摘要 现时代社会高速发展,电能的应用非常的广泛,俗话说“有了电真方便,电的用处说也说不完”,它高效、环保,便于转换、传输、控制和分配,为人类生活和生产带来太多的便利,有力推动着人类社会的发展。又说过来“水能载舟,亦能覆舟”,电能若使用不当,也可能造成安全事故,带来具大的经济损失,甚至造成人身伤亡事故,所以掌握正确的用电知识,意义非常重大; 随着社会经济的发展和人民群众生活水平与生活质量的不断提高,农村的用电量越来越多。电脑、冰箱、空调、电视、电动车等家用电器已成为农村百姓家庭的必需品。由于家用电器的不断增加,致使用电负荷一年比一年增大,许多农村的变压器都是超负荷运转,尽管进行过几次改善,当前现有的电力设备仍然无法满足不断攀升的用电需求量,再加上农民用电知识的贫乏,致使农村用电现状令人忧虑。 关键词:安全用电安全隐患保护措施触电常识

目录 第1章绪论 (4) 1.1电力的起源 (4) 1.2电力的概念 (4) 1.3电力的组成 (4) 1.4电力的发展 (6) 1.5电力的利弊 (6) 第2章现有供用电系统存在的问题 (7) 2.1安装简陋 (8) 2.2保护装置不够 (8) 2.3线路位置危险 (8) 2.4与发展脱节 (9) 2.5农网主干线老化严重 (9) 第3章加强农村安全用电管理的措施 (9) 3.1加强农电安全建设 (9) 3.2加强安全管理领导,不断完善管理体系 (10) 3.3提高农电工作者的素质和专业技能 (10) 3.4加大宣传教育,提高农电用户的安全意识 (10) 3.5安全用电原则 (10)

沈阳理工大学 化学电源课程设计专用周教学大纲

化学电源课程设计专用周教学大纲 课程编码:080351006 周/学分:1周/2学分 一、大纲使用说明 本大纲根据应用化学专业2010版教学计划制订 (一)适用专业 应用化学专业 (二)课程设计性质 必修课 (三)主要先修课程和后续课程 1.先修课程: 化学电源 2.后续课程: 专业生产实习、毕业设计论文 二、课程设计目的及基本要求 本课程设计目的是要求学生在学习完《化学电源》课程之后,能够运用化学电源的基础知识和基本原理进行单体电池设计,其中包括对于单体电池容量的设计,电池极芯数量的设计,正、负极片长度和宽度、正、负极片面积和电流密度的设计,使得学生能够初步具备电池设计能力。要求严格执行学校有关课程设计的规定,课程设计指导书和任务书规范齐全。本课程设计的全部设计任务要求学生必须在课堂上独立完成。指导教师要提前将课程设计指导书和任务书发给每位学生,然后按照课程设计进度安排和设计步骤,由指导教师进行讲解和设计指导,然后由学生在课堂上独立进行设计,完成每4学时设计任务后学生将设计论文在课堂上交与指导教师,由指导教师批阅后再交给学生进行下一步骤的设计工作,当学生最终完成全部设计任务后,由指导教师批阅设计论文并给出学生的最终设计成绩。 三、课程设计内容及安排 课程设计内容: (1)锂离子动力电池发展状况综述报告。 (2)18Ah、144V、243A电动汽车用锂离子动力方形电池设计,要求电池组容量要按过量10%设计,通过计算画出正、负极片示意图和单体电池示意图。可以有2-3种设计方案。 (3)12Ah、21.6V、电流密度为18mA/cm2电动自行车用锂离子动力方形电池设计,要求电池组容量要过量16%设计,通过计算画出正、负极片示意图和单体电池示意图。可以有2-3种设计方案。 (4)课程设计总结 课程设计任务: 1.锂离子动力电池发展状况综述报告; 2.计算正、负极片活性物质质量;

化学电池小论文

化学电源 化学电源又称电池,是一种能将化学能直接转变成电能的装置,它通过化学反应,消耗某种化学物质,输出电能。常见的电池大多是化学电源。它在国民经济、科学技术、军事和日常生活方面均获得广泛应用。但有好则有坏,费电池的处理 废电池 废电池,就是使用过而废弃的电池。废电池对环境的影响及其处理方法尚有 争议。很多人都认为废电池对环境危害严重,应 集中回收。因此在电池带给我们无限好处时不要 随意丢弃它,它对我们的危害不会是一天两天。 干电池 干电池也称一次电池,即电池中的反 应物质在进行一次电化学反应放电之后就 不能再次使用了。常用的有锌锰干电池、 锌汞电池、镁锰干电池等。 锌锰干电池是日常生活中常用的干电 池,其结构如右图所示: 正极材料:MnO2、石墨棒

负极材料:锌片 电解质:NH4Cl、ZnCl2及淀粉糊状物 电池符号可表示为 (-) Zn|ZnCl2、NH4Cl(糊状)‖MnO2|C(石墨)(+) 负极:Zn=Zn2++2e 正极:2MnO2+2NH4++2e=Mn2O3+2NH3+H2O 总反应:Zn+2MnO2+2NH4+=2Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O 锌锰干电池的电动势为1.5V。因产生的NH3气被石墨吸附,引起电动势下降较快。如果用高导电的糊状KOH代替NH4Cl,正极材料改用钢筒,MnO2层紧靠钢筒,就构成碱性锌锰干电池,由于电池反应没有气体产生,内电阻较低,电动势为1.5V,比较稳定。 酸性铅蓄电池 铅蓄电池由一组充满海绵状金属铅的铅锑合金格板做负极,由另一组充满二氧化铅的铅锑合金格板做正极,两组格板相间浸泡在电解质稀硫酸中,放电时,电极反应为: 负极:Pb+SO42-=PbSO4+2e 正极:PbO2+SO42-十4H++2e=PbSO4+2H2O 总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4十2H2O 放电后,正负极板上都沉积有一层PbSO4, 放电到一定程度之后又必须进行充电,充电时用 一个电压略高于蓄电池电压的直流电源与蓄电 池相接,将负极上的PbSO4还原成Pb,而将正 极上的PbSO4氧化成PbO2,充电时发生放电时 的逆反应: 阴极:PbSO4+2e=Pb+SO42- 阳极:PbSO4+2H2O=PbO2+SO42-+4H ++2e 总反应:2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+ 2H2SO4 正常情况 下,铅蓄电池的电动势 是 2.1V,随着电池放 电生成水,H2SO4的 浓度要降低,故可以通 过测量H2SO4的密度 来检查蓄电池的放电 情况。铅蓄电池具有充放电可逆性好、放电电流大、

电化学基础课程论文

通过对电化学基础这门课程的学习,了解了电化学研究的主要内容,一共五章的内容,电极/溶液界面的结构与性质,电极过程概述,传质控制过程,电化学极化过程,金属的阴极过程,虽然仅仅八个周的学习时间,也让我们深刻的了解到了这门课程的深奥。 从电化学的定义来说,传统的描述:电化学是物理化学的一个重要分支,是研究物质的化学性质(或化学反应)与电的关系的科学。现代的描述:电化学就是研究带点界面上所发生现象的科学。 电化学的特点:1.遵循物理化学的基本规律。 2.离子导体相与电子导体相有不同的规律(迁移数,淌度)。 3.电化学更多研究电极/电解液界面的规律。 电化学的研究内容:1.电解质学(或离子学):研究导电性质传输性质平衡状态的电极电位。 2.电极学:电子导体/离子导体界面及离子导体/离子导体界面的平衡性质(化学热力学)和非平衡性质(化学动力学)。 电化学应用:1.化学电源:①锌锰干电池;②碱锰电池;③铅酸电池; ④金属氢镍电池;⑤锂离子电池。 2.金属腐蚀与防护:①微电池;②牺牲阳极的保护法;③阴极保护法。 3.表面精饰:电镀,电抛光 4.环境保护:污水处理微生物燃料电池导电性差修饰电池 5.电化学分析:E -PH 6.电合成 老师讲的这五章内容让我最熟悉和最感兴趣的是第一章电极/溶液界面的结构和性质。下面将讨论一下我对这章的了解。 一.基本概念

氧化还原反应和电化学反应: 1.氧化还原反应是我们最熟悉的,由电子的得失可以分为氧化反应和还原反应。 2.电化学反应:电极反应是在电极的两类导体的界面间进行的有电子参与的化学反应。特点:①在电化学反应中,必定发生化学能和电能相互转变的过程。(形成电流)②氧化还原反应在空间上必须分开。③电极反应是伴随着两类不同的导体相之间的电荷转移发生的。所以,电子通常是反应物与生成物。④电极反应具有表面反应的特点。电极表面状态影响很大。 两类导体 电子导体:电场作用下向一定方向移动的粒子是电子或带正电荷的空穴。 离子导体:是阴离子或阳离子电解质溶液熔融盐 电极系统与电极 电极系统:电荷通过电子导体相/粒子导体相的界面从一相转移到另一相的系统,简称“电极”。 电极系统是一个异相体系。 电极的不同含义:1.多数情况下,仅指组成电极系统的电子导体相或电子导体材料。例如:Pt电极 Hg电极工作研究电极 2.少数情况下指的是电极反应或整个电极系统。例如:H电极参比电极(SCE). 法拉第过程和非法拉第过程 在电极上可以发生两类过程 1.法拉第过程:电荷(例如电子)经过电极/电解液界面进行转移的过程。这种电子转移引起氧化(还原)反应的发生。 法拉第电流:法拉第过程引起的电流。 2.非法拉第过程:没有电荷转移发生,电极/电解液界面的结构随电势或溶液组成的变化而改变。 非法拉第电流:H2电极上的吸附。

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