电磁场的屏蔽方式有静电屏蔽、静磁屏蔽和电磁屏蔽三种。
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,导体内部场强均为零,壳内部电场不受壳外电荷或电场影响,壳外部电场不受壳内电荷影响。
静磁屏蔽利用高磁导率的铁磁材料制成屏蔽罩,以屏蔽外磁场。
效果良好的磁屏蔽比较笨重,但若要制造绝对的“静磁真空”,则可利用超导体的迈斯纳效应,将超导体置于外磁场中,其体内磁感应强度为零,具有最佳的静磁屏蔽效果,目前还无法普遍应用。
电磁屏蔽利用趋肤效应阻止高频电磁波透入导电介质,减小场量振幅。
合理使用电磁屏蔽可以抑制干扰,提高设备的可靠性及产品质量。
例如在收音机中,用空芯铝壳罩在线圈外面以避免杂音,音频馈线使用屏蔽线,示波管用铁皮包裹以减少杂散电磁场影响电子射线扫描,金属屏蔽壳内部的元件或设备产生的高频电磁波也透不出金属壳,不致影响外部设备。
在实际应用中,电磁屏蔽所用材料的选择取决于具体应用的频率范围。
在收音机中,较薄的铜或铝材料已能获得良好的屏蔽效果。
对于高频应用,通常不采用高磁导率磁屏蔽材料,而是选择高电导率材料作为电磁屏蔽材料。
什么是磁屏蔽
磁屏蔽定义:把磁导率不同的两种介质放到磁场中,在它们的交界面上磁场要发生突变,这时磁感应强度的大小和方向都要发生变化,引起了磁感线的折射。
磁屏蔽应用:1、静磁:静磁场是稳恒电流或永久磁体产生的磁场。
静磁屏蔽是利用高磁导率的铁磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁场,在电子器件中有着广泛的应用;2、电磁: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。
磁场如何屏蔽
磁场的屏蔽问题,探讨了电磁场在不同条件下的屏蔽方式,包括静电屏蔽、静磁屏蔽与电磁屏蔽三种情况。
这三种屏蔽方式虽有本质区别,但内在联系紧密,不可混淆。
静电屏蔽涉及到封闭导体壳内部电场的防护。
当壳内无带电体,而壳外存在电荷q时,静电感应会导致壳外壁带电。
在静电平衡状态下,壳内电场为零。
这并非表示壳外电荷未在壳内产生电场,因为壳外壁感应出的异号电荷与q在壳内空间的任意一点激发的合场强为零。
因此,导体壳内部不受壳外电荷或电场的影响,壳外壁的感应电荷能自动调节。
若将空腔导体外壳接地,外壳上感应的正电荷将沿接地线流入地下,使空腔导体与大地等势,空腔内场强保持为零。
即使空腔内有电荷,空腔导体仍与地等势,导体内无电场,壳外电荷对壳内电场没有影响。
接地封闭导体壳外部电场的防护也涉及静电屏蔽。
若壳内空腔有电荷q,静电感应会导致壳内壁带有等量异号电荷,壳外壁带有等量同号电荷,壳外空间产生电场。
壳外电场看似由壳内电荷间接产生,实质上也由壳外感应电荷直接形成。
然而,若将外壳接地,壳外电荷将消失,壳内电荷q与内壁感应电荷在壳外产生的电场为零。
为了使壳内电荷对壳外电场无影响,必须将外壳接地。
值得注意的是,静电屏蔽与接地封闭导体壳外部电场的防护在原理上存在差异,前者主要依赖于壳外壁的感应电荷,后者则通过接地机制消除壳内电荷对壳外电场的影响。
这两种屏蔽方式在实际应用中各有特点,需根据具体情况选择合适的方法。