电流的变化引起的电场图(变化的电场产生电流)电流的变化引起的电场图(变化的电场产生电流)

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电流的变化引起的电场图(变化的电场产生电流)

电流的变化引起的电场图(变化的电场产生电流)

电场和磁场是空间辐射干扰中场源电压电流变化的表现形式。那么电场和磁场是怎么产生的,它们之间的关系又是什么呢?小编今天为大家一一讲解。

浅谈EMC中的电场和磁场

电场和磁场的产生原理

空间辐射干扰分为近场和远场,近场又称为感应场,与场源的性质密切相关。当场源为高电压小电流时,主要表现为电场;当场源为低电压大电流时,主要表现为磁场。

电场(E场)产生于两个具有不同电位的导体之间。电场的单位为m/V,电场强度 正比于两导体之间的电压,反比于两导体间的距离。磁场(H场)产生于载流导体的周 围,磁场的单位为m/A,磁场正比于电流,反比于离开导体的距离。当交变电压通过网 络导体产生交变电流时,产生电磁(EM)波,E场和H场互为正交同时传播,如 图1.34所示。

浅谈EMC中的电场和磁场

电场和磁场的传播途径

电磁场的传播速度由媒体决定,在自由空间等于光速3 x 108 m/So在靠近辐射源时, 电磁场的几何分布和强度由干扰源特性决定,仅在远处是正交的电磁场。在EMC领域中电场与磁场的概念总是与天线、源特性有着密切的关系,如果天线模型是单极天线或偶极 子天线,驱动源是电压源,那么辐射的近场区是电场为主;.如果天线模型是环形天线,驱动源是电流源,那么辐射的近场区是磁场为主。图1.35是两种天线的模型图。

浅谈EMC中的电场和磁场

电场和磁场与干扰源的关系

当干扰源的频率较高时,干扰信号的波长又比被干扰的对象结构尺寸小,或干扰源与被干扰者之间的距离r»A/27r时,则干扰信号可以认为是辐射场即远场,它以平面电磁 波形式向外辐射电磁场能量进入被干扰对象的通路。干扰信号以泄漏和耦合形式,通过绝 缘支撑物等(包括空气)为媒介,经公共阻抗的耦合进入被干扰的线路、设备或系统。当 干扰源的频率较低时,干扰信号的波长人比被干扰对象的结构尺寸长,或干扰源与干扰 对象之间的距离厂《人/2兀,则干扰源可以认为是近场,它以感应场形式进入被干扰对象的 通路。干扰信号可以通过直接传导方式引入线路、设备或系统。

图1.36是辐射场中近场、远场、磁场、电场与波阻抗的关系图。

浅谈EMC中的电场和磁场

而数字电路周围的大多数近场能量则处于磁场状态,并非电场状态,因此髙速数字系统中的交叉干扰、接地耦合和干扰问题涉及电流、磁场和电感的循环。在EMC世界中,数字电路板周围的近场能量大多数是磁性的,这是普通的常识,这是每个数字电路工程师、 EMC工程师所要了解的。

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