电磁
电磁百度百科

人类社会正在遭受着多种电磁波辐射灾害,而这种灾害是无法看到的一种潜在的破坏性因素,它将导致人类的脑 思维系统产生超越常规的病态和不健康的心态、精神失常、性情暴躁、内分泌失调、烦躁多梦、疑神疑鬼、心悸 不安。在这种情况下也极易产生不正常的肢体举动。比如在夜间,人类大脑会产生比较特殊的梦境联想状态,像 性爱的梦遗、恐怖的梦境、已故亲人的托梦、凶杀与暴力、发财与死亡、穿越时空等等梦中的联想。
眼睛的颜色:蓝色
麦克斯韦电磁理论的重大意义,不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象(包括静电、稳恒磁场、电磁感应、 电路、电磁波等等),而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内,深刻地影响着人们认识物质世界的思想 。
电子的发现,使电磁学和原子与物质结构的理论结合了起来,洛伦兹的电子论把物质的宏观电磁性质归结为原子 中电子的效应,统一地解释了电、磁、光现象。
电磁辐射
神奇宝贝(Pokémon)
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人物档案
中文名:电磁 (又译为典次,电次) 罗马名:Denji
电磁和他的徽章
日文名:デンジ
声优:野岛裕史 担任:《神奇宝贝钻石&珍珠》配角
所在地区:神奥地区 出生地:湖滨市(另一译法为滨海市,游戏中称名木市)
电磁和他的徽章
性别:男 年龄:从相貌、身材、声音判断约20岁以上
推广链接
供应versa电磁阀 02151029..
/view/1437546.htm[2012/1不但会对小磁针的偏转产生影响,而且波动之间也能互相影响,从而成功地解释了 电磁现象。
可以看出,从运动电荷入手,分析运动电荷产生的波动,可以得到所谓的“磁场”;分析两个波动的相互影响,可以 解释“同向直线电流相吸”等电磁现象。
运动电荷产生的波动对小磁针有什么影响呢?以直线电流为例我们来分析之。小磁针N处于直线电流I的右侧,当 把小磁针N简化成一个环形电流abcd时,虽然点a、b、c、d都处于直线电流I的波动范围之内,但点a、b、c、d 处毗邻运动的能量大小不等。显然,Ea>Ec,Eb=Ed。这样一来,直线电流I的波动对小磁针N的环形电流abcd 就有一个顺时针的力矩。该力矩作用于绕核旋转的电子,使其顺时针旋转,其宏观表现为小磁针N的北极垂直纸 面向外。
电磁工作原理

电磁工作原理电磁是一种既优雅又神奇的力量,广泛应用于现代科技领域。
无线通信、电力系统、电动机、电磁感应等众多设备和技术都基于电磁工作原理。
本文将探讨电磁的基本原理以及其在不同领域中的应用。
一、电磁基本原理电磁是由电场和磁场相互作用的现象。
它们是同一种力量的两个表现形式,相互耦合。
电场产生于带电粒子周围,并通过电荷之间的相互作用进行传输。
磁场则是由运动带电粒子产生,也可以通过磁性材料得到。
电磁力是由电场力和磁场力组成的。
电场力是由电荷之间的电荷作用力产生的,而磁场力则是由带电粒子在磁场中所受的洛仑兹力产生的。
这两个力都服从库仑定律和洛伦兹力定律,分别与电荷量、电场强度、磁感应强度和带电粒子速度相关。
二、电磁在无线通信中的应用无线通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分,而电磁技术在其中起到了重要作用。
无线电波是一种电磁波,通过调制电磁波的频率、幅度和相位,可以实现信息的传输。
在无线通信中,电磁波通过天线发射出去,然后被接收器中的天线接收。
接收器将电磁波转换为电信号,并经过解调和处理后还原为原始信息。
这种通过电磁波进行信号传输的原理被广泛应用于无线电、电视、手机等通信设备中。
三、电磁在电力系统中的应用电磁技术在电力系统中的应用主要涉及电力的传输和转换。
电力的传输是通过输电线路将发电厂产生的电能传送到用户终端。
输电线路中通常采用导线,它们悬挂在高压输电塔上,通过电磁场建立电流,并通过电流的流动进行能量传输。
电力的转换则是通过变压器来实现的。
变压器是一种利用电磁感应原理来调整电压和电流大小的设备。
它由磁铁和线圈组成,当交流电通过线圈时,会通过磁场的变化来诱导出电流。
通过调整线圈的匝数比例,可以实现从高压到低压或者从低压到高压的转换。
四、电磁在电动机中的应用电动机是一种将电能转换为机械能的设备,广泛应用于各种机械设备中。
电磁原理在电动机中起着关键的作用。
电动机由电磁铁和转子组成。
电磁铁是由线圈和磁铁组成的,并通电产生磁场。
电磁的工作原理

电磁的工作原理电磁是一种自然现象,在我们的日常生活中扮演着重要的角色。
无论是电力系统、电子设备还是通信技术,都离不开电磁的工作原理。
本文将深入探讨电磁的工作原理,帮助读者更好地理解这一现象。
一、电磁的基本概念在开始讨论工作原理之前,我们首先要了解电磁的基本概念。
电磁指的是电场和磁场相互作用的现象。
电场是由带电粒子周围的电荷所形成的,而磁场则与运动电荷相关。
当电场和磁场相互作用时,电磁现象就会出现。
二、电磁感应的工作原理电磁感应是电磁的一种重要应用,它是指当导体中的磁场发生变化时,就会在导体中产生感应电流。
这种现象是由法拉第电磁感应定律描述的。
根据定律的表述,感应电流的大小与磁场变化的速率成正比。
这一原理被广泛应用于发电机、变压器等电力设备中。
三、电磁波的传播原理电磁波是一种能量传播的形式,它是由振荡的电场和磁场组成的。
根据麦克斯韦方程组,电磁波的传播速度等于光速,即30万千米每秒。
电磁波按频率划分为不同的波长,包括射频、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
这一原理的应用包括无线通信、雷达技术以及医学成像等领域。
四、电磁场的工作原理电磁场是由电荷和电流所形成的。
根据库仑定律,电荷之间存在相互作用力,这种力是由电场产生的。
而根据安培定律,电流在空间中会形成磁场,磁场的方向和大小与电流的方向和大小有关。
电磁场通过此种相互作用,影响并决定了电磁波的传播、电磁感应的产生以及电磁设备的运行。
五、电磁铁的工作原理电磁铁是一种可以产生磁场的装置,常用于吸附和操纵物体。
其工作原理基于安培定律。
通电时,电流通过线圈,形成了磁场。
根据工作原理的不同,电磁铁可以分为直流电磁铁和交流电磁铁。
直流电磁铁的磁场稳定,适用于需要长期保持吸附物体的场合。
而交流电磁铁的磁场变化频率高,适用于需要频繁开关磁场的场合。
六、电磁辐射的工作原理电磁辐射是指电磁波向周围空间传播的过程。
无论是天线、手机还是微波炉,都会发射电磁辐射。
电磁基本知识

电磁基本知识一、电流的磁场1.磁的性质人们把具有吸引铁、镍、钴等物质的性质称为磁性。
具有磁性的物体叫作磁体。
磁铁具有N极和S极,称为磁极。
磁极附近区域的磁性最强。
如图1-7所示,用细条线把条形磁铁悬挂起来进行实验,可知同性磁极互相排斥,异性磁极互相吸引。
2.磁场和磁力线磁体周围存在的磁力作用的空间称为磁场。
互不接触的磁体之间具有的相互作用力,就是通过磁场这一特殊物质进行传递的。
图1-7 磁铁的同性相斥,异性相吸磁场是用磁力线进行形象描述的,在磁体外部,磁力线由N极指向S极;在磁体内部,磁力线由S极指向N极。
这样磁力线在磁体内外形成一条闭合曲线,在曲线上任何一点切线方向就是磁针在磁力作用下N极所指的方向。
磁力线可以用实验方法显示出来。
如果在条形磁铁上放一块玻璃或纸板,当撒上一些铁屑并轻敲时,铁屑便会有规则地排列成图1-8所示的线条形状。
同时还可以看出,在磁极附近磁力线最密,表示磁场最强;磁体中间磁力线较稀,则磁场较弱。
因此,我们可以用磁力线根数的多少和疏密程图1-8 磁力线度来描绘磁场的强弱。
电流产生磁场电流周围存在着磁场,产生磁场的根本原因是电流。
磁场总是伴随着电流而存在,而电流则永远被磁场所包围。
我们把电流产生磁场的现象称为电流的磁效应。
通电导线(或线圈)周围磁场(磁力线)的方向,可用安培定则(右手螺旋定则)来判断。
(1)通有电流的直导线,其周围的磁场可以用同心圆环的磁力线来表示。
电流愈大,线圆环愈密,磁场愈强。
磁场的方向可用右手螺旋定则来描述:用右手握直导线,大姆指伸直,指向电流的方向,则其余四指弯曲所指方向即为磁场的方向。
如图1-9所示。
图1-9 通电直导线周围的磁场方向(右手螺旋定则之一)单根通电导线通过电流时产生磁场的方向也可以用图1-10的平面图来表示。
图中1-10中 表示电流的方向对准拇指内,⊙表示电流的方向从拇指内指向读者。
导线周围的磁力线呈圆环状,其方向如箭头所示。
如电流方向改变,则磁场方向也改变。
电磁工作原理

电磁工作原理
电磁工作原理是指在电磁场的作用下,导体中的电荷受到力的作用而产生移动,从而产生电流或电场的现象。
电磁工作原理主要包括洛伦兹力、法拉第电磁感应和安培环路定理。
1. 洛伦兹力:洛伦兹力是指导体中带电粒子在电磁场中受到的力。
洛伦兹力的大小与电荷的数值、电荷的速度和磁场的强度有关。
当导体中的电荷受到洛伦兹力作用时,会产生移动或受到受力的平衡。
2. 法拉第电磁感应:法拉第电磁感应是指当导体中的电磁感应线圈受到磁场变化作用时,会在导体中产生感应电动势和感应电流。
这是由于磁场变化会引起导体中的自由电子受到洛伦兹力的作用,从而产生电流。
3. 安培环路定理:安培环路定理是指在闭合电路中,磁场对电流的作用是通过环路上的电流来确定的。
根据安培环路定理,磁场的旋度等于环路上电流的代数和乘以真空中的磁导率。
在电磁工作原理的基础上,可以实现电磁感应、电动机的运行、电磁波的传播等多种电磁现象和应用。
电磁的介绍

电磁,物理概念之一,是物质所表现的电性和磁性的统称。
如电磁感应、电磁波等等。
电磁是法拉第发现的。
电磁现象产生的原因在于电荷运动产生波动。
形成磁场,因此所有的电磁现象都离不开磁场。
电磁学是研究电磁和电磁的相互作用现象,及其规律和应用的物理学分支学科。
麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设,奠定了电磁学的整个理论体系,发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术,深刻地影响着人们认识物质世界的思想。
另:电磁,系日本动画《神奇宝贝》的人物之一的中文名。
湖滨道馆的训练家,湖滨市太阳能塔的制造者。
电磁现象我们知道,所有的电磁现象都离不开磁场;而磁场是由运动电荷产生的。
从运动电荷入手是否可以解释电磁现象呢?运动电荷可以产生波动。
其波动机理为:运动电荷e运动时,必然受到其毗邻e地阻碍,表现为运动电荷带动其毗邻1向上运动,即毗邻随同运动电荷e一起向上运动;当毗邻1向上运动时,必然受到其自身毗邻1地阻碍,表现为毗邻1带动其自身毗邻向上运动,即毗邻2随同毗邻1一起向上运动……。
这样以此向前传播,形成波动。
显然,真空中这种波动的传播速度为光速。
运动电荷产生的波动对小磁针有什么影响呢?以直线电流为例我们来分析之。
小磁针N处于直线电流I的右侧,当把小磁针N简化成一个环形电流abcd时,虽然点a、b、c、d都处于直线电流I的波动范围之内,但点a、b、c、d处毗邻运动的能量大小不等。
显然,Ea>Ec,Eb=Ed。
这样一来,直线电流I的波动对小磁针N的环形电流abcd就有一个顺时针的力矩。
该力矩作用于绕核旋转的电子,使其顺时针旋转,其宏观表现为小磁针N的北极垂直纸面向外。
然电流产生的波动可以影响小磁针的偏转,说明该波动具有客观实在性;两个具有客观实在性的波动相遇时肯定会相互影响,我们来分析之。
分析现象直线电流I2处于直线电流I1的波动范围内,I1、I2同向并在同一个平面内,直线电流I1、I2把空间分成A、B、C三个区域。
分析直线电流I1波动时所形成的毗邻运动,知区域A内毗邻运动的能量大于区域C内毗邻运动的能量。
电磁学的三大定律
电磁学的三大定律引言电磁学是研究电荷与电流如何相互作用的学科,其理论基础是由麦克斯韦方程组构成的。
麦克斯韦方程组包括了电磁学的三大定律,即电场定律、磁场定律和法拉第电磁感应定律。
本文将对这三大定律进行详细阐述,以增进对电磁学的理解。
一、电场定律电场定律是电磁学的基础定律之一,它描述了电荷和电场之间的相互作用。
根据电场定律,任何一个电荷都会在周围产生一个电场,该电场的方向由正电荷指向负电荷,其强度与电荷量成正比,与距离的平方成反比。
电场定律可以用以下的方式表达:在空间中的某一点P,电场E是由电荷q1产生的,则点P处的电场强度E与电荷q1之间的关系可以用公式E=kq1/r^2来表示。
其中,k为电场常数,r为点P距离电荷q1的距离。
电场定律的应用非常广泛,例如在电子学中,我们可以利用电场定律来计算电子在电场中的受力情况,进而推导出电子在电场中的运动轨迹。
二、磁场定律磁场定律是电磁学的另一大基础定律,它描述了电流和磁场之间的相互作用。
根据磁场定律,电流会在周围产生一个磁场,磁场的方向由电流的方向确定。
磁场定律可以用以下的方式表达:在空间中的某一点P,磁场B是由电流I产生的,则点P处的磁场强度B与电流I之间的关系可以用公式B=kI/r来表示。
其中,k为磁场常数,r为点P距离电流I的距离。
磁场定律的应用非常广泛,例如在电动机中,我们可以利用磁场定律来计算电流在磁场中的受力情况,进而推导出电动机的转动原理。
三、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁学的第三大基础定律,它描述了磁场变化会引起感应电流产生的现象。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场的变化穿过一个闭合线圈时,该线圈内会产生一个感应电流。
法拉第电磁感应定律可以用以下的方式表达:当一个闭合线圈中的磁通量Φ随时间变化时,该线圈中感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
即ε=-dΦ/dt。
其中,ε为感应电动势,Φ为磁通量,t为时间。
法拉第电磁感应定律的应用非常广泛,例如在发电机中,我们可以利用法拉第电磁感应定律来产生电能,进而实现电能的转换和利用。
《电磁学》PPT课件
磁场
由运动电荷(电流)产生的特 殊物理场,描述磁极间的相互
作用。
电场性质
对放入其中的电荷有力的作用, 且力的方向与电荷的电性有关。
磁场性质
对放入其中的磁体或通电导线 有力的作用,且力的方向与电
流方向及磁场方向有关。
库仑定律与高斯定理
库仑定律
描述真空中两个静止点电荷之间的相 互作用力,与电荷量的乘积成正比, 与距离的平方成反比。
超导材料在电磁领域应用前景
01
超导材料的基本特 性
零电阻、完全抗磁性Fra bibliotek02超导材料在电磁领 域的应用
超导磁体、超导电缆、超导电机 等
03
超导材料应用前景 展望
高温超导材料、超导电子学器件 等
太赫兹技术发展现状和挑战
太赫兹技术的概念和特点
介于微波和红外之间的电磁波
太赫兹技术发展现状
太赫兹源、太赫兹探测器、太赫兹波谱仪等
05
电磁波传播与辐射理论
麦克斯韦方程组内容解读
麦克斯韦方程组的四个基本方程
01
高斯定律、高斯磁定律、麦克斯韦-安培定律、法拉第感应定律。
方程组的物理意义
02
揭示了电荷、电流与电场、磁场之间的内在联系,描述了电磁
场的产生、传播和变化规律。
方程组在电磁学中的地位
03
是电磁学的基石,为电磁波理论、电磁辐射和天线设计等领域
实例分析
通过具体磁路实例,如电磁铁、变压器等,分析磁路的结构、工作原理和性能特点。
铁磁材料特性及应用领域
铁磁材料特性
具有高磁导率、低矫顽力、高饱和磁感应 强度等特点,易于实现磁化和退磁。
VS
应用领域
广泛应用于电机、变压器、继电器、扬声 器等电气设备中,以及磁记录、磁放大等 领域。
电磁的原理与应用
电磁的原理与应用一、电磁的基本概念•电磁是电场和磁场的统称。
电磁现象是物质中的电荷运动而产生的电场和磁场的相互作用的结果。
电场和磁场是密切相关的,并且它们可以相互转化。
•电场是由带电粒子周围的电荷引起的一种物理场。
一个电荷会在周围产生一个电场,而这个电场会对其他电荷施加力。
•磁场是由磁铁或电流所产生的一种物理场。
磁场可以使磁铁或其他带电粒子受到力的作用。
二、电磁的原理1.电磁感应原理:根据法拉第电磁感应定律,当一个导体的磁通量发生变化时,会在导体中产生感应电动势。
这一原理被广泛应用于发电机、变压器等设备中。
2.电磁波的传播:电磁波是由振荡的电场和磁场组成的,它们以光速传播。
根据麦克斯韦方程组,电磁波的传播具有波动性和粒子性,并且可以在真空中传播。
3.电磁谐振现象:当电磁振荡电路中的电感和电容参数选择合适时,可以出现电磁谐振现象。
在谐振状态下,电路的电压和电流的振幅达到最大值,可以提高电路的效率。
三、电磁的应用1. 通信技术•无线通信:利用电磁波进行通信,包括无线电通信、卫星通信、手机通信等。
无线通信已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
•光纤通信:利用光纤传输电磁波,具有高速传输、大容量等优点,被广泛应用于互联网、电话线路、电视信号传输等领域。
2. 电力工程•发电机和变压器:利用电磁感应原理,将机械能转化为电能或者改变电压大小。
•电磁感应加热:利用电磁感应原理,产生的感应电流产生热量,用于加热。
3. 医疗设备•磁共振成像(MRI):利用磁场和高频电磁波成像,用于检查和诊断人体器官。
•心脏起搏器:利用电场和电流对心脏进行刺激,维持心脏正常的节律。
4. 物理研究•粒子加速器:利用电磁场对带电粒子进行加速,用于研究物质的结构和性质。
•同步辐射:利用高频电磁波发射出的光子,用于研究物质的电子结构和分子运动等。
四、结论电磁是物质中电荷运动产生的电场和磁场的统称。
电磁的原理包括电磁感应原理、电磁波的传播和电磁谐振现象。
电磁的知识点
电磁的知识点什么是电磁?电磁是指电和磁相互关联的现象和力量。
通过电磁作用,电荷可以产生磁场,磁场也可以产生电场。
这种相互关联的现象产生了我们日常生活中广泛应用的电磁技术和设备。
电磁场的基本概念电磁场由电场和磁场组成。
电场是由带电粒子产生的力场,用来描述电荷之间的相互作用。
磁场是由电流或磁体产生的力场,用来描述磁荷(电流)之间的相互作用。
电磁感应电磁感应是指当磁场发生变化时,会在闭合电路中产生电流。
这种现象是由法拉第电磁感应定律描述的。
根据该定律,当磁通量发生变化时,闭合电路中会产生感应电动势,从而产生电流。
安培环路定理安培环路定理是描述磁场和电流之间的关系的重要定律。
它表明,在任意闭合回路上,由于电流产生的磁场矢量和外部磁场矢量之和为零。
这个定理对于分析电磁感应和电磁场的分布非常有用。
麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁现象的基本方程组。
它包括四个方程,分别是高斯定律、法拉第电磁感应定律、安培环路定理和法拉第电磁感应定律的修正形式。
这四个方程统一了电场和磁场的描述,成为电磁学的基础。
电磁波电磁波是电磁场的振动传播形式。
根据频率的不同,电磁波可以分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
这些电磁波在通信、医学、科学研究等领域有着广泛的应用。
电磁辐射电磁辐射是指电磁波向周围空间传播的过程。
它包括辐射源、辐射场和辐射照射三个方面。
电磁辐射的应用非常广泛,如无线通信、广播电视、雷达、医学成像等。
电磁感应的应用电磁感应在生活中有着许多应用。
例如,发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能,供应给家庭和工业使用。
变压器通过电磁感应将交流电转换为高压或低压电流,实现电能的长距离传输。
电磁场的防护由于电磁辐射对人体健康的潜在危害,我们需要采取一些措施来保护自己。
例如,在使用电子设备时,应该保持距离,减少电磁辐射的接触。
另外,使用屏蔽材料可以减少电磁辐射的传播。
电磁学的进一步研究电磁学是物理学的一个重要分支,也是现代科学技术的基础。
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电磁兼容技术的发展及典型应用技术
摘要:本文简单的介绍了电磁兼容技术的发展现状和几种典型的技术应用,并对控制和试验技术中的电磁屏蔽技术、干扰抑制滤波技术及EMI诊断进行了简单的介绍和分析。
最后,对几种比较新型的试验室技术做了简单的介绍。
关键词:电磁兼容控制技术试验技术干扰抑制滤波
电磁兼容是指电气设备在同一电磁环境中共存的一种特性,即要求在同一环境中使用的电气设备正常工作而不能相互干扰,达到兼容的目的,更通俗的说,要求工作中的电气设备对环境的电磁干扰值和抗干扰能力必须满足法律法规的要求,否则该电气设备则会对其他正常工作的电气设备造成干扰或者不能再正常允许的电磁环境中正常工作。
它是与电磁环境密切相关的一门综合性极强的边缘科学。
主要以电气、电子科学理论为基础,研究并解决各类电磁污染问题,可以说电磁兼容技术是一个正在不断发展的新型综合性学科,也是一门工程性极强的应用技术。
1 发展现状
60年代以来,现代电子科学技术向高频、高速、高灵敏度、高安装密度、高集成度、高可靠性方面发展,其应用范围越来越广,渗透到了社会的每个角落,因而发达国家在EMC 研究方面投入了大量的人力和物力。
电磁兼容的研究在我国起步较晚,发达的西方国家早在20世纪80年代就已经发布了对电气设备的电磁兼容指标进行强制性认证的法令,任何电气设备必须满足相关的法律法规的要求方可投放市场,须取得认证合格证后才允许在市场上销售。
早几年前,我国的电气产品没有对电磁兼容指标作出具体的要求,相关的法律法规尚在制定中,国内的产品开发人员还没有把电磁兼容这一理念认识理解,许多产品在设计、开发阶段根本没有考虑到电磁兼容这一问题,加之不了解国外的电磁兼容相关标准,使得研发的产品不能通过国外强制性的电磁兼容测试,致使产品不能投放国外市场。
设计开发的产品需要送到境外去做电磁兼容测试,不断地修改不断地测试,走了很多弯路,浪费了大量的人力物力,更浪费了宝贵的时间,甚至错失了许多商机。
随着我国加入WTO,电磁兼容在我国得到了越来越高度的重视,我国政府制定了较为完善的标准和相应的实施细则,从多种渠道推动国内电磁兼容检测和研究工作,开展了各种各样的围绕着电磁兼容设计、开发、测试等方面的培训活动,使产品的开发人员认识和领会了
电磁兼容这一理论,在一定程度上推动了这一技术的实施。
如今,有关电磁兼容的研究课题已经不仅限于电气设备间的相互兼容问题,而是发展到了进一步探讨电气设备的电磁干扰对人和生物的危害的层面上,因此又被称为“环境电磁学”。
2 技术应用
2.1电磁兼容控制技术
电磁兼容性控制是一项系统工程,应该在设备和系统设计、研制、生产、使用与维护的各阶段都充分的予以考虑和实施才可能有效。
科学而先进的电磁兼容工程管理是有效控制技术的重要组成部分。
屏蔽、滤波、合理接地、合理布局等抑制干扰的措施都是很有效的,在工程实践中被广泛采用。
但是随着电子系统的集成化、综合化,以上措施的应用往往会与成本、质量、功能要求产生矛盾,必须权衡利弊研究出最合理的措施来满足电磁兼容性要求。
又如新的导电和屏蔽材料以及工艺方法的出现,使电磁兼容性控制技术又有了新的措施,可见电磁兼容控制技术始终是电磁兼容科学中最活跃的研究课题。
电磁兼容控制策略与控制技术方案可分为如下几类:
(1)传输通道抑制:具体方法有滤波、屏蔽、搭接、接地、布线。
(2)空间分离:地点位置控制、自然地形隔离、方位角控制、电场矢量方向控制。
(3)时间分隔:时间共用准则、雷达脉冲同步、主动时间分隔、被动时间分隔。
(4)频率管理:频率管制、滤波、频率调制、数字传输、光电转换。
(5)电气隔离:变压器隔离、光电隔离、继电器隔离、DC/DC变换。
2.1.1电磁屏蔽技术
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。
静电屏蔽应具有两个基本要点,即完善的屏蔽体和良好的接地。
电磁屏蔽就是以金属隔离的原理来控制电磁干扰由一个区域向另一区域感应和辐射传播的方法。
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。
因而为了满足电磁兼容性要求,常常用高导电性的材料作为屏蔽材料,如铜板、铜箔、铝板、铝箔、钢板或金属镀层、导电涂层。
在实际的屏蔽中,电磁屏蔽效能更大程度上依赖于机箱的结构,即导电的连续性。
机箱上的接缝、开口等都是
电磁波的泄漏源。
穿过机箱的电缆也是造成屏蔽效能下降的主要原因。
2.1.2干扰抑制滤波技术
滤波技术的基本用途是选择信号和抑制干扰,为实现这两大功能而设计的网络都称为滤波器。
通常按功用可把滤波器分为信号选择滤波器和电磁干扰(EMI)滤波器两大类。
信号选择滤波器是以有效去除不需要的信号分量,同时是对被选择信号的幅度相位影响最小的滤波器。
电磁干扰滤波器是以能够有效抑制电磁干扰为目标的滤波器。
电磁干扰滤波器常常又分为信号线EMI滤波器、电源EMI滤波器、印刷电路板EMI滤波器、反射EMI滤波器、隔离EMI滤波器等几类。
线路板上的导线是最有效的接收和辐射天线,由于导线的存在,往往会使线路板上产生过强的电磁辐射。
同时,这些导线又能接受外部的电磁干扰,使电路对干扰很敏感。
在导线上使用信号滤波器是一个解决高频电磁干扰辐射和接收很有效的方法。
脉冲信号的高频成分很丰富,这些高频成分可以借助导线辐射,使线路板的辐射超标。
信号滤波器的使用可使脉冲信号的高频成分大大减少,由于高频信号的辐射效率较高,这个高频成分的减少,线路板的辐射将大大改善。
电源线上的干扰电路以两种形式出现。
一种是在火线零线回路中,其干扰被称为差模干扰。
另一种是在和火线、零线与地线和大地的回路中,称为共模干扰。
通常200Hz以下时,差模干扰成分占主要部分。
1MHz以上时,共模干扰成分占主要成分。
电源滤波器对差模干扰和共模干扰都有抑制作用,但由于电路结构不同,对差模干扰和共模干扰的抑制效果不一样。
所以滤波器的技术指标中有差模插入损耗和共模插入损耗之分。
2.2电磁兼容试验技术
我国运用电磁兼容试验技术,多起始于60年代前后,当时试验室条件简陋,测量设备多半是国内自行研制的简易测量设备,测量手段也比较落后。
1966年船舶工业先行一步,制订了自己的行业测量标准JB-854-66《船用电气设备工业无线电干扰端子电压测量方法及允许值》。
改革开放后,国际交往增多,国际先进的电子测量设备大量涌进中国市场。
国内一些重要科研单位、大型生产厂家及某些高校先后兴建电磁兼容试验室,引进了成套的测量设备。
电磁兼容领域与其它专业相比,要更多地依赖于测量,而且电磁兼容测量对试验条件的要求又很严格。
因此,随着国际电磁兼容标准的应用与转化,我国高标准的试验室陆续建成,专业技术队伍也不断扩充壮大,为电磁兼容试验技术的发展带来了机遇和条件保证。
2.2.1 EMI诊断
即EMC预测试,其特点是在产品开发初期能够及早地发现设计中的问题,它不需要苛刻的试验条件,也回避了购置昂贵测试设备的困难,因此它有强大的生命力。
它在整个产品的研制生产中仍是重要的测试手段,可及时检验产品的EMC设计是否合理,所采取的EMI 抑制措施是否奏效,使设计人员尽快了解要进一步抑制干扰需从哪些环节入手。
EMC设计应与产品电性能设计同步进行、综合考虑,这已被设计师队伍接受。
一般产品的EMC测试在产品功能测试(即电性能)指标达标后进行。
在未来的测试技术发展中,EMC测试有与产品的功能测试融为一体的可能。
如当前信息产业部通信计量中心引进的手机等专用信息产品的EMC测试试验室和测试设备就是在手机正常工作状态下检测相关的EMC指标。
2.2.2 部分新型试验设施
近十年,人们逐渐推广使用混响室进行电磁兼容试验。
混响室是一个由金属墙壁构成的试验室,一般在测试室的天花板上装设一个大浆形状的搅拌器。
将待测设备(EUT)放在室内,当搅拌器旋转时,使待测设备暴露于电磁场中。
待测设备在场中的平均响应可通过响应对搅拌器旋转一周的时间周期进行积分来求得。
混响室的金属墙壁容许在室内建成一个强场。
待测设备暴露于由数个不同的极化组成的强场电平中。
最近,国外又在推广5米法电波暗室。
与10米法电波暗室相比,这种暗室占用的空间要小得多,因而成本会大大下降。
人们正在研究如何将5米法测试结果等效成10米法的结果,这一研究工作在国内外受到广泛关注,进展较快,预计在近期将会取得满意的成果。
此外,人们还提出另一种屏蔽小室———WTEM小室,其结构是半个TEM小室,但采用线阵结构而非板块结构,它与TEM小室相比并没有实质性的改变,但这种结构在改善电磁场的均匀性、降低本身的耦合与提高单模带宽方面比TEM小室更容易实现。
3 结束语
随着现代电子技术的高速发展,电磁兼容技术被应用到越来越的领域,电磁兼容控制技术和试验技术更是不断进步,先进的控制技术和试验技术不断推陈出新,越来越走向系统化、集成化,电磁兼容的重要性日益显著,正在被世界各国所重视。
其综合性及边缘性决定了电磁兼容研究之路途漫长。