陶顯芳老師談電磁幹擾與電磁兼容(四)
發布時間:2009-02-20
中心議題:
電磁感應與幹擾
任(ren)何(he)導(dao)體(ti),隻(zhi)要(yao)有(you)電(dian)流(liu)通(tong)過(guo),在(zai)它(ta)的(de)周(zhou)圍(wei)就(jiu)會(hui)產(chan)生(sheng)磁(ci)場(chang),磁(ci)場(chang)又(you)會(hui)對(dui)周(zhou)圍(wei)的(de)導(dao)體(ti)產(chan)生(sheng)感(gan)應(ying),並(bing)產(chan)生(sheng)感(gan)應(ying)電(dian)動(dong)勢(shi),因(yin)此(ci)導(dao)體(ti)中(zhong)的(de)電(dian)流(liu)同(tong)樣(yang)也(ye)會(hui)對(dui)其(qi)它(ta)物(wu)體(ti)產(chan)生(sheng)磁(ci)感(gan)應(ying)幹(gan)擾(rao)。
我們知道電感L可以表示為:單位電流產生的磁通,即:L = Φ/I (11)
上式中,L為電感,Φ單位為亨利, 為磁通量,單位為韋伯,I為電流,單位為安培。但(11)式中要直接測量磁通量是非常困難的,在工程應用中一般都通過測量自感電動勢的方法來測量電感量:即:當每秒鍾流過電感線圈的電流為1安培,而電感線圈產生的自感電動勢為1伏時,則電感線圈的電感量為1亨利。因此,電感量也被稱為自感係數。由此,上麵(11)式又可以表示為:e = L●di/dt (12)或 e = dΦ/dt (13) 以及 e = SdB/dt (14)
(14)式中S是磁通穿過的麵積,B為磁感應密度,這裏假設磁感應密度為均勻分布,但實際上是不可能的,但這裏並不影響我們後麵對問題的分析。
一般來說,恒定的電場或磁場對電路或電器設備造成的幹擾是不會很大的。“幹擾”這(zhe)個(ge)詞(ci)的(de)本(ben)意(yi)就(jiu)是(shi)指(zhi),對(dui)某(mou)個(ge)正(zheng)處(chu)於(yu)穩(wen)定(ding)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)的(de)係(xi)統(tong)產(chan)生(sheng)不(bu)良(liang)的(de)影(ying)響(xiang),因(yin)此(ci),對(dui)電(dian)路(lu)或(huo)電(dian)器(qi)設(she)備(bei)造(zao)成(cheng)嚴(yan)重(zhong)幹(gan)擾(rao)的(de),主(zhu)要(yao)是(shi)不(bu)斷(duan)變(bian)化(hua)著(zhe)的(de)電(dian)場(chang)或(huo)磁(ci)場(chang)。即(ji):i = C●dv/dt (15)e = M●di/dt (16)
顯然(15)式中,i是表示幹擾電流,C為電容,或電荷感應係數,dv/dt為電壓變化率;(16)式中,e是表示幹擾電動勢,M為磁互感係數,或磁感應係數,di/dt為電流變化率。在電路中凡是涉及到電磁幹擾的地方,都與dv/dt或di/dt的大小有關,所以我們還可以把dv/dt或di/dt定義為電磁幹擾的動量係數。
磁互感係數或磁感應係數M,表示流過某個電感L或導體中的電流所產生的磁場對另一個電感或電路產生影響的力度。如果我們把電感L稱為電感器與電容器C進行對應的話,那麼,磁互感係數或磁感應係數M同樣也可以與電荷感應係數C進行對應,可惜人們很少把電容器C與電荷感應係數C分別進行理解。

圖5是交變磁場產生互相感應(簡稱互感)的工作原理圖。
圖5中L0為產生磁力線的電感線圈,即:正在通電的線圈,它產生的磁力線一部分穿過磁感應線圈L1,使磁感應線圈L1產生感應電動勢e1,e1 = M1●di/dt;同時,L0產生的另一部分磁力線也在穿越印製板線路L2,使印製板線路L2產生感應電動勢e2,e2 = M2●di/dt。顯然,感應電動勢e1和e2doubushiwomenjinxingdianlushejishisuoxiwangchanshengde,yinci,batamenchengweiganraodiandongshi,huochengweiganraoxinhao。dianzishebeizhong,dabufenganraoxinhaodoushizheyangchanshengde。
- 電磁感應和幹擾的發生機理
- 磁通量和電磁幹擾強度的計算方法
電磁感應與幹擾
任(ren)何(he)導(dao)體(ti),隻(zhi)要(yao)有(you)電(dian)流(liu)通(tong)過(guo),在(zai)它(ta)的(de)周(zhou)圍(wei)就(jiu)會(hui)產(chan)生(sheng)磁(ci)場(chang),磁(ci)場(chang)又(you)會(hui)對(dui)周(zhou)圍(wei)的(de)導(dao)體(ti)產(chan)生(sheng)感(gan)應(ying),並(bing)產(chan)生(sheng)感(gan)應(ying)電(dian)動(dong)勢(shi),因(yin)此(ci)導(dao)體(ti)中(zhong)的(de)電(dian)流(liu)同(tong)樣(yang)也(ye)會(hui)對(dui)其(qi)它(ta)物(wu)體(ti)產(chan)生(sheng)磁(ci)感(gan)應(ying)幹(gan)擾(rao)。
我們知道電感L可以表示為:單位電流產生的磁通,即:L = Φ/I (11)
上式中,L為電感,Φ單位為亨利, 為磁通量,單位為韋伯,I為電流,單位為安培。但(11)式中要直接測量磁通量是非常困難的,在工程應用中一般都通過測量自感電動勢的方法來測量電感量:即:當每秒鍾流過電感線圈的電流為1安培,而電感線圈產生的自感電動勢為1伏時,則電感線圈的電感量為1亨利。因此,電感量也被稱為自感係數。由此,上麵(11)式又可以表示為:e = L●di/dt (12)或 e = dΦ/dt (13) 以及 e = SdB/dt (14)
(14)式中S是磁通穿過的麵積,B為磁感應密度,這裏假設磁感應密度為均勻分布,但實際上是不可能的,但這裏並不影響我們後麵對問題的分析。
一般來說,恒定的電場或磁場對電路或電器設備造成的幹擾是不會很大的。“幹擾”這(zhe)個(ge)詞(ci)的(de)本(ben)意(yi)就(jiu)是(shi)指(zhi),對(dui)某(mou)個(ge)正(zheng)處(chu)於(yu)穩(wen)定(ding)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)的(de)係(xi)統(tong)產(chan)生(sheng)不(bu)良(liang)的(de)影(ying)響(xiang),因(yin)此(ci),對(dui)電(dian)路(lu)或(huo)電(dian)器(qi)設(she)備(bei)造(zao)成(cheng)嚴(yan)重(zhong)幹(gan)擾(rao)的(de),主(zhu)要(yao)是(shi)不(bu)斷(duan)變(bian)化(hua)著(zhe)的(de)電(dian)場(chang)或(huo)磁(ci)場(chang)。即(ji):i = C●dv/dt (15)e = M●di/dt (16)
顯然(15)式中,i是表示幹擾電流,C為電容,或電荷感應係數,dv/dt為電壓變化率;(16)式中,e是表示幹擾電動勢,M為磁互感係數,或磁感應係數,di/dt為電流變化率。在電路中凡是涉及到電磁幹擾的地方,都與dv/dt或di/dt的大小有關,所以我們還可以把dv/dt或di/dt定義為電磁幹擾的動量係數。
磁互感係數或磁感應係數M,表示流過某個電感L或導體中的電流所產生的磁場對另一個電感或電路產生影響的力度。如果我們把電感L稱為電感器與電容器C進行對應的話,那麼,磁互感係數或磁感應係數M同樣也可以與電荷感應係數C進行對應,可惜人們很少把電容器C與電荷感應係數C分別進行理解。

圖5是交變磁場產生互相感應(簡稱互感)的工作原理圖。
圖5中L0為產生磁力線的電感線圈,即:正在通電的線圈,它產生的磁力線一部分穿過磁感應線圈L1,使磁感應線圈L1產生感應電動勢e1,e1 = M1●di/dt;同時,L0產生的另一部分磁力線也在穿越印製板線路L2,使印製板線路L2產生感應電動勢e2,e2 = M2●di/dt。顯然,感應電動勢e1和e2doubushiwomenjinxingdianlushejishisuoxiwangchanshengde,yinci,batamenchengweiganraodiandongshi,huochengweiganraoxinhao。dianzishebeizhong,dabufenganraoxinhaodoushizheyangchanshengde。
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