浅谈电磁场屏蔽
浅谈电磁场的基本屏蔽
浅谈电磁场的基本屏蔽作者：王沛沛，王朋成来源：《卷宗》2014年第05期摘要：随着社会的高速发展，涌现了一大批的电子设备，让我们的生活更加便利和丰富。
但电子设备运行的同时所产生的电磁辐射以及设备之间电磁辐射的相互干扰给我们带来了很多的不便。
怎么样才能预防电子设备受到干扰，又能预防其产生干扰，使我们更加的注重了这类问题。
本文主要介绍电场，磁场，电磁场屏蔽的原理，方便理解屏蔽的含义和意义，指示电子设备有效高效地运行。
关键词：电场；磁场；电磁场；屏蔽原理；效果由于条件的差异，电磁场的屏蔽基本可以分成三类：分别是静电屏蔽，静磁屏蔽，高频电磁场屏蔽。
上述屏蔽的共同目的就是保护某个区域，防止此区域受到来自外界的电磁场的干扰。
所以要选用不用的材料来进行屏蔽，使屏蔽更加有效，做到有的放矢。
1 静电屏蔽内容及方法静电屏蔽的作用就是保护特定区域，预防外界静电场的进入。
对于我们经常见到的交流电来说，交流电周围所激发的电场和静电场几乎差不了多少，区别就是电荷分布是以一种周期形式发生着变化。
所以也可以把频率较低的交流电产生的电场等同到静电屏蔽，虽然通常静电屏蔽在对导体外壳的厚度和电导率的要求不是很特殊，但低频交流电激发的电场，就要选用电导率较高的屏蔽外壳。
静电屏蔽可以分为两类，分别是外屏蔽和全屏蔽。
一个空腔的导体内没有电荷，其在外电场中处于静电平衡，空腔内唱腔总是等于零的，所以外电场不会对空腔导体内的电场产生影响。
如果有电荷置于空腔导体的内部，导体内壁将产生等量的异种电荷，而导体的外表面将产生等量的同种电荷，这样内部的电荷将对导体外面的电场产生了影响。
这种情况下，空腔导体对外电场产生了屏蔽作用，而对内部的带点元素对外面电场的影响没有屏蔽作用，就叫做外屏蔽。
如图（a），带点导体A将会在导体B上感应出等量的异号电荷。
图（b）方式，将金属球包裹的导体A接地，则导体B仍然会受到因A导体导致的电场干扰。
图（c）所示，空腔导体外壳接地时，纵然里面有带电元素，内表面的带电量于带点元素的电荷量的代数和为零，而此时外表面感应出来的电荷流向了大地，这是外面就无法干扰空腔内的部分，内部带电元素对壳外的电场干扰也得以驱除，这种屏蔽方法就是全屏蔽。
什么是电磁屏蔽,原理目的是什么,作用及重要性是什么？
什么是电磁屏蔽？所谓电磁屏蔽就是利用屏蔽体对电磁波产生衰减的作用。
这种作用的大小用屏蔽效能来度量。
用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。
1在通信方面屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。
常选择有较高的电导率和磁导率的导体作为屏蔽物的材料。
因为高导电性材料在电磁波的作用下将产生较大的感应电流。
这些电流按照楞次定律将削弱电磁波的透入。
采用的金属网孔愈密，直到采用整体的金属壳，屏蔽的效果愈好，但所费材料愈多。
高导磁性的材料可以引导磁力线较多地通过这些材料，而减少被屏蔽区域中的磁力线。
屏蔽物通常是接地的，以免积累电荷的影响。
电磁波向大块金属透入时将不断衰减，直到衰减为零。
衰减的程度随着材料的电导率、磁导率及电磁波频率的增加而加大。
屏蔽的要求较高时往往采用多层屏蔽。
2例如有时采用铸铁、坡莫合金、电解铜3种材料制成多层屏蔽，以满足导电、导磁等要求。
但是实现完全的屏蔽是很难办到的，因为被屏蔽的区域与其余区域之间往往仍需要有电路的连接，引线与引线、引线与外壳之间总存在着绝缘间隙，仍然为电磁波提供通道。
即使对于完全封闭的金属壳，在频率极低的外部电磁场作用下，理论上内部的磁通密度并不为零。
电磁场在导电介质中传播时，其场量（E和H）的振幅随距离的增加而按指数规律衰减。
从能量的观点看，电磁波在导电介质中传播时有能量损耗，因此，表现为场量振幅的减小。
导体表面的场量最大，愈深入导体内部，场量愈小。
这种现象也称为趋肤效应。
利用趋肤效应可以阻止高频电磁波透入良导体而作成电磁屏蔽装置。
它比静电、静磁屏蔽更具有普遍意义。
电磁屏蔽是抑制干扰，增强设备的可靠性及提高产品质量的有效手段。
合理地使用电磁屏蔽，可以抑制外来高频电磁波的干扰，也可以避免作为干扰源去影响其他设备。
磁场屏蔽原理
磁场屏蔽原理磁场屏蔽是指通过一定的方法将磁场有效地隔离开来，以减小磁场对周围环境和设备的影响。
磁场屏蔽原理是指利用特定的材料或结构来改变磁场的传播路径或减弱磁场的影响，从而实现对磁场的屏蔽作用。
磁场屏蔽原理在电磁学和电子工程领域有着广泛的应用，对于保护设备、减小电磁干扰以及提高电磁兼容性都具有重要意义。
磁场屏蔽原理的核心在于改变磁场的传播路径。
一般来说，磁场会沿着磁力线传播，而磁场屏蔽就是通过引入特定的材料或结构，改变磁场的传播路径，使得磁场无法直接作用于需要保护的区域。
这种方法可以通过选择合适的磁导材料来实现，磁导材料具有较高的磁导率，可以有效地引导磁场，使其绕过需要保护的区域，从而减小对该区域的影响。
除了改变磁场的传播路径外，磁场屏蔽原理还可以通过减弱磁场的影响来实现。
这一方法通常是通过引入磁吸收材料或磁屏蔽材料来实现的。
磁吸收材料具有较高的磁导率和磁导磁导率，可以吸收部分磁场能量，从而减小磁场对周围环境和设备的影响。
而磁屏蔽材料则是利用其自身的磁性质，将磁场有效地隔离开来，从而实现对磁场的屏蔽作用。
在实际应用中，磁场屏蔽原理可以通过多种方法来实现。
例如，在电子设备中，可以通过设计合理的结构和引入磁屏蔽材料来实现对磁场的屏蔽。
在电磁干扰较为严重的环境中，也可以通过建造磁场屏蔽室来实现对磁场的屏蔽。
这些方法都是基于磁场屏蔽原理的应用，通过改变磁场的传播路径或减弱磁场的影响，来实现对磁场的屏蔽作用。
总之，磁场屏蔽原理是通过改变磁场的传播路径或减弱磁场的影响，来实现对磁场的屏蔽作用。
在电磁学和电子工程领域，磁场屏蔽原理具有着重要的应用价值，可以有效地保护设备、减小电磁干扰，提高电磁兼容性。
通过对磁场屏蔽原理的深入研究和应用，可以更好地保护设备和提高电磁兼容性，促进电子工程技术的发展。
电磁屏蔽的概念是什么
电磁屏蔽的概念是什么电磁屏蔽是指采取一定的措施，阻止电磁波在电子设备或电路之间的干扰和传播，以保证设备和电路的正常运行。
电磁屏蔽是现代电子技术中的一个重要问题，因为各种电子设备的广泛使用以及电磁辐射的增加，电磁干扰成为一个不可忽视的问题。
电磁波属于一种电磁场的传播形式，它包括电场和磁场的变化。
电磁波可以通过电磁辐射的方式传播，不受物质的限制。
然而，当电磁波遇到物体时，它们可能被吸收、反射或传播。
一些电磁波的频率或能量可能会干扰或损害电子设备或电路的正常工作，因此需要采取一些方法来控制和屏蔽这种干扰。
电磁屏蔽可以分为外部屏蔽和内部屏蔽两种类型。
外部屏蔽主要是通过在设备或电路周围放置屏蔽材料来阻挡外来电磁波的干扰。
这些屏蔽材料通常是一些导电或磁性材料，可以吸收或反射电磁波，从而保护设备或电路免受干扰。
内部屏蔽是指在设备或电路内部采取一些措施，如使用屏蔽罩、屏蔽板、屏蔽接地等，来阻挡或隔离电磁波的传播和干扰，以保证设备或电路的正常运行。
在电磁屏蔽中，最常见的屏蔽材料是金属。
金属可以有效地反射电磁波，对高频电磁波的反射效果尤为显著。
金属屏蔽材料通常有金属网、金属膜、金属箔等形式。
这些金属屏蔽材料可以被制成屏蔽罩、屏蔽板等形式，用于包围设备或电路，并且要与地面接地，以实现有效的屏蔽效果。
除了金属，其他材料，如导电纤维、导电涂层等也可以用于电磁屏蔽。
电磁屏蔽可以在各种不同的应用中起到重要的作用。
在电子设备制造中，电磁屏蔽可以防止设备之间的相互干扰，提高设备的可靠性和稳定性。
在电磁兼容性测试中，电磁屏蔽可以确保测试结果的准确性和可靠性。
在电磁波辐射控制中，电磁屏蔽可以减少对周围环境和人体的不良影响。
在实际的电磁屏蔽中，需要根据具体的需求和条件选择合适的屏蔽解决方案。
最常见的方法是采用多层屏蔽结构，利用多层屏蔽材料的叠加效果来提高屏蔽效果。
此外，也可以根据具体情况采用不同的屏蔽技术，如屏蔽接地、屏蔽隔离、屏蔽滤波等，来满足不同的屏蔽要求。
浅谈电磁场的屏蔽及其应用
浅谈电磁场的屏蔽及其应用屏蔽就是对感应源和受感器两者之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由感应源对受感器的感应和辐射。
具体地说，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。
因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量（涡流损耗）、反射能量（电磁波在屏蔽体上的界面反射）和抵消能量（电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波）的作用，所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。
屏蔽按机理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽，本文主要就电磁屏蔽及其应用作一阐述。
电磁场屏蔽是利用屏蔽体削弱电磁波在空间的传播，电磁场屏蔽的原理是，（1）当电磁波到达屏蔽体表面时，由于空气与金属的交界面上阻抗的不连续，对入射波产生的反射，由于交界面上的不连续；（2）未被表面反射掉而进入屏蔽体的能量，在体内向前传播的过程中，被屏蔽材料所衰减，也就是通过材料对电磁波的吸收而产生损耗；（3）在屏蔽体内尚未衰减掉的剩余能量，传到材料的另一表面时，遇到金属——空气阻抗不连续的交界面，又会形成再次反射，并重新返回屏蔽体内，进一步产生损耗，这种反射在两个金属的交界面之间可能进行多次，通过多次反射、吸收和衰减最终达到屏蔽的目的。
一．电磁场屏蔽的概念及其原理电磁场的屏蔽即电磁屏蔽，它是利用屏蔽体阻止电磁场在空间的传播。
当同时存在的交变电场和交变磁场频率提高时，电场和磁场辐射的能力就会增强，就会又辐射出同频率的电磁场。
由于电场分量和磁场分量同时出现且相互垂直，所以对电磁场进行屏蔽效果的好坏关键就取决于对电场和磁场同时屏蔽效果的好坏。
金属板内的电磁波反射、吸收过程，并不是只进行一次就完结了。
而是在金属板的两个界面之间往复多次直到消耗尽。
在金属板足够厚的情况下，第二次传入右边空间的场强与第一次的传入的场强相比小的很多，可忽略不记。
什么是电磁屏蔽？原理是什么？
什么是电磁屏蔽？原理是什么？什么是电磁屏蔽呢?简单的来说，电磁屏蔽就是屏蔽信号的，用金属材料做成一个密封的箱子，全方位的包裹，防止外面的信号进入空间，同时也保证里面的信号传播出去。
我们的屏蔽体不仅仅只有金属材料，还有很多其他的材料，屏蔽体就是由这些材料构成的，用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。
屏蔽一般分为两种类型:一类是静电屏蔽，主要用于防治静电场和恒定磁场的影响，另一类是电磁屏蔽，主要用于防止交变电场、交变磁场以及交变电磁场的影响。
其中静电屏蔽应该注意两点：完善的屏蔽体和良好的接地。
电磁屏蔽不但要求有良好的接地，而且要求屏蔽体具有良好的导电连续性，对屏蔽体的导电性要求要比静电屏蔽高得多。
因此电磁屏蔽的常见材料有：铜板、铜箔、铝板、铝箔、钢板或金属镀层、导电涂层。
一、电磁屏蔽的原理很多人对于电磁屏蔽的理解都是觉得被一个金属的盒子罩住并且接地就能够达到屏蔽的功能，其实这种结论是错误的。
因为我们的电磁屏蔽是需要在保证良好的接地前提下将干扰信号终止于由良导体制成的屏蔽体。
电磁屏蔽的原理就是有金属屏蔽体通过反射或者是吸收来进行干扰信号源，由于随着频率的增高，波长变得与屏蔽体上孔缝的尺寸相当，从而导致屏蔽体的孔缝泄漏成为电磁屏蔽最关键的控制要素。
二、被动屏蔽和主动屏蔽：我们的电磁屏蔽还分为主动屏蔽和被动屏蔽。
被动屏蔽可以简单的理解为有人攻击我们进行反抗，被动屏蔽主要是屏蔽外来的信号；主动屏蔽就是内部问题了，主要是防止内部的信号泄露出去而进行的屏蔽。
被动屏蔽体多用于屏蔽对象与干扰源相距较远的场合，如屏蔽室等。
什么是电磁屏蔽？原理是什么？上述就是小编的总结于分析，希望能够对您有所帮助，欢迎大家留言讨论。
磁场屏蔽原理
磁场屏蔽原理
磁场屏蔽原理是指通过使用特定的材料或结构，减弱或阻挡外部磁场对特定区域内的影响。
磁场屏蔽常用于电子设备、实验室、医疗设备等场合，以确保其正常工作或保护人体安全。
磁场屏蔽的基本原理是利用特定材料的磁导率和导磁性来吸收或改变磁场的路径，从而减弱或消除磁场的影响。
磁导率是材料对磁场的响应能力，而导磁性是材料能够吸收和分散磁场的能力。
常见的磁场屏蔽材料包括铁、钢、镍、铜、铝等金属，以及铁氧体、磁性合金等特殊材料。
这些材料能够吸收磁场的能量，将其转化为热能或其他形式的能量，从而减弱磁场的强度。
除了材料的选择，磁场屏蔽还需要考虑材料的形状和结构。
常用的磁场屏蔽结构有磁屏蔽箱、磁屏蔽屏幕、磁屏蔽罩等。
这些结构可以将磁场隔离在特定的空间内，防止其泄漏到周围环境中。
在设计磁场屏蔽结构时，还需要考虑磁场的频率和方向。
因为不同频率的磁场对材料的影响不同，需要选择合适的材料和结构。
此外，磁场的方向也会影响磁场屏蔽效果，需要合理设计材料的布局和结构。
总之，磁场屏蔽通过使用特定的材料和结构，可以减弱或阻挡外部磁场对特定区域的影响。
这在一些特殊场合中具有重要意
义，但需要根据具体情况选择合适的材料和结构，以实现有效的磁场屏蔽效果。
关于电磁场的屏蔽问题,如何屏蔽
关于电磁场的屏蔽问题，如何屏蔽电磁场的屏蔽问题，是一个既具有实际意义又具有理论意义的问题。
根据条件的不同，电磁场的屏蔽可分为静电屏蔽、静磁屏蔽和电磁屏蔽三种情况，这三种情况既具有质的区别，又具有内在的联系，不能混淆。
静电屏蔽在静电平衡状态下，不论是空心导体还是实心导体；不论导体本身带电多少，或者导体是否处于外电场中，必定为等势体，其内部场强为零，这是静电屏蔽的理论基础。
因为封闭导体壳内的电场具有典型意义和实际意义，我们以封闭导体壳内的电场为例对静电屏蔽作一些讨论。
（一）封闭导体壳内部电场不受壳外电荷或电场影响。
如壳内无带电体而壳外有电荷q，则静电感应使壳外壁带电（如图1）。
静电平衡时壳内无电场。
这不是说壳外电荷不在壳内产生电场，根据场强迭加原理，任何点电荷都要按点电荷场强公式E=（Q/r2）r0在空间任何点激发电场。
由于壳外壁感应出异号电荷，它们与q 在壳内空间任一点激发的合场强为零。
因而导体壳内部不会受到壳外电荷q或其他电场的影响。
壳外壁的感应电荷起了自动调节作用。
如果把上述空腔导体外壳接地（图2），则外壳上感应正电荷将沿接地线流入地下。
静电平衡后空腔导体与大地等势，空腔内场强仍然为零。
如果空腔内有电荷，则空腔导体仍与地等势，导体内无电场。
这时因空腔内壁有异号感应电荷，因此空腔内有电场（图3）。
此电场由壳内电荷产生，壳外电荷对壳内电场仍无影响。
由以上讨论可知，封闭导体壳不论接地与否，内部电场不受壳外电荷影响。
（二）接地封闭导体壳外部电场不受壳内电荷的影响。
如果壳内空腔有电荷q，因为静电感应，壳内壁带有等量异号电荷，壳外壁带有等量同号电荷，壳外空间有电场存在（图4），此电场可以说是由壳内电荷q间接产生。
也可以说是由壳外感应电荷直接产生的。
但如果将外壳接地，则壳外电荷将消失，壳内电荷q与内壁感应电荷在壳外产生电场为零（图5）。
可见如果要使壳内电荷对壳外电场无影响，必须将外壳接地。
这与第一种情况不。
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浅谈电磁场屏蔽
【摘要】阐述了三种电磁场屏蔽的屏蔽原理，在屏蔽材料的选取、屏蔽效果、应用范围等方面对三者进行了比较。
【关键词】电磁场屏蔽；屏蔽原理；屏蔽材料；屏蔽效果
0引言
随着电子技术的发展，越来越多的电子电气设备进入人们的生活，电磁污染日益严重。
另一方面，由于电子电气设备小型化的要求，极易受外界电磁干扰而使其产生误动作，从而带来严重后果。
因此人们越来越重视电子产品的电磁兼容性（EMC），电磁场的屏蔽就是电磁兼容技术的主要措施之一。
根据条件的不同，电磁场的屏蔽一般可以分为三类：静电屏蔽、静磁屏蔽和高频电磁场的屏蔽。
三种屏蔽的共同点是防止外界的电磁场进入到某个需要保护的区域中去。
但是由于所要屏蔽的场的特性不同，因而对屏蔽材料的要求也就不一样。
1静电屏蔽
静电屏蔽的目的是防止外界的静电场进入到某个区域。
实际上对于变化很慢的交流电而言，它周围的电场几乎和静电场一样，只是电荷的分布周期性地变化而已。
因此防止低频交流电的电场，也可以归结为静电屏蔽一类。
静电屏蔽对导体壳的厚度和电导率无特别要求，但对于低频交流电场，屏蔽壳要选电导率高一点的材料。
图1空腔导体屏蔽外电场
静电屏蔽分为外屏蔽和全屏蔽。
空腔导体内无电荷，在外电场中处于静电平衡时，其内部的场强总等于零（图1），因此外电场不可能对其内部空间发生任何影响。
若空腔导体内有带电体，在静电平衡时，它的内表面将产生等量异号的感应电荷，外表面会产生等量同号的感应电荷（图2），此时感应电荷的电场将对外界产生影响。
这时空腔导体只能屏蔽外电场，却不能屏蔽内部带电体对外界的影响，所以叫外屏蔽。
如果外壳接地，即使内部有带电体存在，内表面感应的电荷与带电体所带的电荷的代数和为零，而外表面产生的感应电荷通过接地线流入大地（图3）。
此时外界无法影响壳内空间，内部带电体对外界的影响也随之消除，所以这种屏蔽叫做全屏蔽。
实际使用中一般均采用接地的屏蔽方法，且金属外壳不必严格完全封闭，用金属网罩代替金属壳体也可达到类似的静电屏蔽效果。
例如高压电力设备安装接地金属网，电子仪器的整体及某些部分使用接地金属外壳等。
２静磁屏蔽
图4
静磁屏蔽的目的是屏蔽外界静磁场和低频电流的磁场，这时必须用磁性介质作外壳。
如图4，用磁导率为的铁磁材料制成屏蔽壳，壳与空腔则可看作两个并联的磁阻。
由于，空腔磁阻远大于屏蔽壳磁阻，所以外界的磁感线绝大部分穿过屏蔽壳而不进入空腔。
要想获得更好的屏蔽效果，可使用较厚的屏蔽壳或采用多重屏蔽壳。
因此效果良好的铁磁屏蔽壳一般都比较笨重。
在重量和体积受到限制的情况下，常常采用磁导率高达数万的坡莫合金来做屏蔽壳，壳的各个部分要尽量结合紧密，使磁路畅通。
磁屏蔽不同于电屏蔽，壳体是否接地不会影响屏蔽效果，但是要求金属材料磁导率要高。
为了防止外界磁场的干扰，常在示波器、显像管中电子束聚焦部分加上磁屏蔽壳，就可以起到磁屏蔽的作用。
３高频电磁场的屏蔽
从能量的观点看，电磁波在导电介质中传播时有能量损耗，因此必须考虑电磁波在导体中透入的深度。
电磁波透入的深度与其频率及导体的电导率、磁导率都有关系。
频率越高、电导率越大、磁导率越大，透入的深度就越小。
当电磁场的频率很高时（例如上百万赫兹或更高），高频电磁波只能透入导体表面薄层内，并在导体表面这一薄层内形成高频交变电流（涡流），这种现象称为趋肤效应。
图5
利用金属材料在高频电磁场中产生的涡流可以起到屏蔽作用。
如图5所示，假设A处有高频电磁场（图中只画了磁场），为减少它对B处的干扰，在A、B 间加入金属板。
此板垂直于交变磁场方向，使金属板感应出涡流。
当原交变磁场增强时，感应出的涡流会产生与原磁场方向相反的反磁场。
金属板电阻越小、涡流越大，反磁场越强。
由于反磁场抵消了原磁场，大大削弱了B处的合磁场，金属板就这样起到了屏蔽作用。
若把金属板制成壳体容器，把A处或B处的电路包起来，屏蔽效果会更好。
虽然这是从屏蔽交变磁场角度来说明的，但高频电磁场的电场、磁场相互感应，所以削弱磁场就是屏蔽电磁辐射。
我们并未要求屏蔽物接地，因为涡流在金属板上流通与是否接地无关。
如果把屏蔽物接地，那就兼有电屏蔽作用，所以高频电路的屏蔽壳体总是接地的。
在实际应用中我们常常建立电磁屏蔽室：学生坐在里面考试，防止他们利用电子设备作弊；一些加密信号的传输在里面测试，可以将发射信号衰减的很微弱，而且场强十分准确；高抗干扰的通信设备，也要在这种电磁“真空”环境里调试，才能工作在电子对抗的战场。
综上所述，静电屏蔽、静磁屏蔽、高频电磁场屏蔽的屏蔽原理、应用条件、屏蔽作用是不同的，所用材料也要从具体情况出发，但它们的目的都是屏蔽电磁场，有本质联系。
4结束语
在电子技术日新月异的今天，电磁信号的相互干扰必不可免。
如果我们合理地利用屏蔽，就能有效的抑制外来电磁场的干扰，或避免自身作为干扰源，去影响其它电器和工业电子设备工作。
【参考文献】
［１］赵凯华,陈熙谋.电磁学:下册[M].北京:人民教育出版社,1978:319,347-354.
［２］马文蔚,改编.物理学:上册[M].北京:高等教育出版社,2006:200,286.。