金屬材料對電場和磁場的屏蔽效能與什麼有關?

2020-12-04 深講電磁兼容

圖中給出了一塊0.5mm厚的鋁板的電磁屏蔽效能，通過解讀這張圖中的曲線，我們建立一些電磁屏蔽效能的基本概念。

電磁屏蔽效能不同：同一種材料的電磁屏蔽效能，對電場波、平面波、磁場波依次降低。也就是說，電場波最容易屏蔽，磁場波最難屏蔽，因此，在談到電磁屏蔽效能時，需要明確對於什麼種類的電磁波；

材料並不是限制屏蔽效能的因素：除了低頻（10kHz以下）磁場以外，即使0.5mm厚的薄鋁板，電磁屏蔽效能也非常容易超過60dB。因此，除了低頻磁場的場合，並不需要特別考慮金屬材料的屏蔽效能是否滿足要求；

屏蔽效能與距離有關：距離電場源越近，屏蔽效能越高，距離磁場越近，屏蔽效能越低，這是因為波阻抗隨著距離的變化所致。波阻抗越高，反射損耗越大，因此，當遇到磁場源時，要使屏蔽體儘量遠離輻射源；

低頻磁場最難屏蔽：這是因為，「低頻」註定了吸收損耗較小，「磁場」註定了反射損耗較小，總的屏蔽效能由這兩部分構成，兩者都小，自然總屏蔽效能也小。因此，在遇到低頻磁場（例如，工業現場大功率負荷產生的工頻，以及高次諧波磁場）產生的幹擾問題時，不要對屏蔽寄予過高的希望；

相關焦點

  • 相比電場,磁場屏蔽要難得多,了解下如何屏蔽磁場
    相對於電場來說，磁場的屏蔽就比較困難。只有當導磁介質厚到一定程度，才能夠有效阻斷磁場。隨著金屬壁厚度增加，透過的磁力線會逐步減少。這一點與電場屏蔽就有很大的不同。屏蔽電場只需要薄薄的一層金屬，便可以徹底切斷電力線，與金屬膜的厚度無關。
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    交變磁場屏蔽有高頻和低頻之分。低頻磁場屏蔽是利用高磁導率的材料構成低磁阻通路，使大部分磁場被集中在屏蔽體內。屏蔽體的磁導率越高，厚度越大，磁阻越小，磁場屏蔽的效果越好。當然要與設備的重量相協調。高頻磁場的屏蔽是利用高電導率的材料產生的渦流的反向磁場來抵消幹擾磁場而實現的。一般採用電導率高的材料作屏蔽體，並將屏蔽體接地。
  • 電磁屏蔽基本原理
    磁屏蔽的原理是由屏蔽體對幹擾磁場提供低磁阻的磁通路，從而對幹擾磁場進行分流，因而選擇鋼、鐵、坡莫合金等高磁導率的材料和設計盒、殼等封閉殼體成為磁屏蔽的兩個關鍵因素。 電磁屏蔽的原理是由金屬屏蔽體通過對電磁波的反射和吸收來屏蔽輻射幹擾源的遠區場，即同時屏蔽場源所產生的電場和磁場分量。
  • 電磁屏蔽技術綜合分析
    為了對電磁屏蔽技術有更深入的理解，應當對屏蔽材料的性能和應用場合、屏蔽技術的注意事項、屏蔽效能的檢測以及特殊部位的屏蔽措施等進行更深入的探討。1 電磁屏蔽的技術原理 電磁屏蔽是電磁兼容技術的主要措施之一。
  • 屏蔽效能與磁場源到孔洞距離之間的關係
    現在，我們分析孔洞的磁場洩漏情況。從圖中可以看出，與電場的情況不同，這裡我們更加關心孔洞的尺寸，也就是半徑a，而不是它的面積A。圖中給出了對於單個孔洞的屏蔽效能計算公式。出乎意料的是，這個公式中沒有波長，或者頻率的影子，這說明對於磁場源，孔洞的洩漏與磁場的頻率無關。也就是說，傳統上我們認為頻率越低，孔洞的洩漏越小的常識在這裡不再成立。從公式中我們看出，孔洞的洩漏程度與孔洞的半徑，也就是與孔洞的尺寸有關。尺寸越大，洩漏越嚴重，並且是三次方的關係。
  • 磁場屏蔽
    相對於電場來說，磁場的屏蔽就比較困難。只有當導磁介質厚到一定程度，才能夠有效阻斷磁場。隨著金屬壁厚度增加，透過的磁力線會逐步減少。這一點與電場屏蔽就有很大的不同。屏蔽電場只需要薄薄的一層金屬，便可以徹底切斷電力線，與金屬膜的厚度無關。
  • 【科普】三種電磁屏蔽的目的及原理詳解
    接地的封閉金屬殼是一種良好的靜電屏蔽裝置。如圖所示，接地的封閉金屬殼把空間分割成殼內和殼外兩個區域，金屬殼維持在零電位。根據靜電場的唯一性定理，可以證明：金屬殼內的電場僅由殼內的帶電體和殼的電位所確定，與殼外的電荷分布無關。當殼外電荷分布變化時，殼層外表面上的電荷分布隨之變化，以保證殼內電場分布不變。因此，金屬殼對內部區域具有屏蔽作用。
  • 三種電磁屏蔽的目的及原理詳解
    如圖所示，接地的封閉金屬殼把空間分割成殼內和殼外兩個區域，金屬殼維持在零電位。根據靜電場的唯一性定理，可以證明：金屬殼內的電場僅由殼內的帶電體和殼的電位所確定，與殼外的電荷分布無關。當殼外電荷分布變化時，殼層外表面上的電荷分布隨之變化，以保證殼內電場分布不變。因此，金屬殼對內部區域具有屏蔽作用。殼外的電場僅由殼外的帶電體和金屬殼的電位以及無限遠處的電位所確定，與殼內電荷分布無關。
  • 電纜導體屏蔽、絕緣屏蔽、金屬屏蔽層區別和作用
    35KV及以上的電力電纜一般都有導體屏蔽層和絕緣屏蔽層。保護層的作用是保護電力電纜免受外界雜質和水分的侵入，以及防止外力直接損壞電力電纜。三芯電纜結構剖面如下圖所示：  　   電纜結構上的所謂「屏蔽」，實質上是一種改善電場分布的措施。電纜導體由多股導線絞合而成，它與絕緣層之間易形成氣隙，導體表面不光滑，會造成電場集中。
  • 外殼屏蔽罩EMC屏蔽技術
    一個項目在計劃階段就要考慮屏蔽問題，這樣花費在屏蔽措施上的成本才會低，若等到問題暴露出來再去查漏補缺，往往需要付出相當大的代價。屏蔽措施往往帶來費用和儀器重量的增加，若能以其他EMC方式加以解決，就儘量減少屏蔽罩。
  • 電磁兼容EMC中的屏蔽技術分析
    ②實際應用中金屬外殼不必嚴格完全封閉,用金屬網罩代替金屬殼體也可達到類似的靜電屏蔽效果,雖然這種屏蔽並不是完全、徹底的.③在靜電平衡時,接地線中是無電荷流動的,但是如果被屏蔽的殼內的電荷隨時間變化,或者是殼外附近帶電體的電荷隨時間而變化,就會使接地線中有電流.屏蔽罩也可能出現剩餘電荷,這時屏蔽作用又將是不完全和不徹底的.
  • 淺析外殼EMC屏蔽技術
    屏蔽的商業必要性 首先提出一個重要概念：一個項目在計劃階段就要考慮屏蔽問題，這樣花費在屏蔽措施上的成本才會最低，若等到問題暴露出來再去查漏補缺，往往需要付出相當大的代價。屏蔽措施往往帶來費用和儀器重量的增加，若能以其他EMC方式加以解決，就儘量減少屏，（言下之意屏蔽是最後一招）。
  • 一文讀懂外殼EMC屏蔽技術
    屏蔽措施往往帶來費用和儀器重量的增加，若能以其他EMC方式加以解決，就儘量減少屏蔽。 對於一般金屬，0.5mm的厚度就能對1MHz的電磁波產生較好的屏蔽效果，對100MHz能有非常好的屏蔽效果，問題在於薄層金屬屏蔽對1MHz以下或孔隙來說，屏蔽效果就不行了，本文重點介紹這方面。
  • 電場、磁場與天線的關係
    一、電場與磁場電場（E場）產生於兩個具有不同電位的導體之間。電場的單位為m／V，電場強度正比於導體之間的電壓，反比於兩導體間的距離。磁場（H場）產生於載流導體的周圍，磁場的單位為m／A，磁場正比於電流，反比於離開導體的距離。
  • 關於EMC你不知道的那些屏蔽技術!
    屏蔽措施往往帶來費用和儀器重量的增加，若能以其他EMC方式加以解決，就儘量減少屏蔽。 2、屏蔽的概念 屏蔽相當於一個濾波器，放置於電磁波的傳播路徑上，對其中的一部分頻段形成高阻抗。阻抗比越大，屏蔽效能越好。 對於一般金屬，0.5mm的厚度就能對1MHz的電磁波產生較好的屏蔽效果，對100MHz能有非常好的屏蔽效果，問題在於薄層金屬屏蔽對1MHz以下或孔隙來說，屏蔽效果就不行了，本文重點介紹這方面。
  • 電場、磁場和電磁場的區別
    電場和磁場的區別電場和磁場之間有——變化的電場產生變化的磁場，變化的磁場產生變化的電場的關係
  • 靜電平衡和屏蔽現象
    1．靜電感應現象如圖所示，將一不帶電的金屬導體ABCD放到場強為E0的電場中，導體內的自由電子在電場力的作用下，逆著電場線方向定向移動，使導體的一側聚集負電荷，而導體另一側卻聚集等量的正電荷，這種現象就是靜電感應現象．這時，正負電荷之間就會產生一個內部的電場E'，這個電場恰好與外界的電場E0平衡。