Wat is elektromagnetische bescherming?

Elektromagnetische bescherming is de poging om elektromagnetische interferentie in een elektronisch apparaat te voorkomen. Elektromagnetische golven, die zowel een elektrische als magnetische component hebben, kunnen ervoor zorgen dat sommige apparaten op verschillende manieren defect raken. Metalen wanden kunnen vaak worden gebruikt om de elektrostatische golven van een elektrisch veld te blokkeren. Magnetische golven kunnen daarentegen niet worden geblokkeerd en moeten rond een object worden geleid. Bepaalde materialen kunnen magnetische veldlijnen rond een apparaat omleiden voor dit aspect van elektromagnetische bescherming.

Het eerste deel van elektromagnetische bescherming is elektrostatische bescherming. Bescherming tegen externe elektrische velden kan worden bereikt met een metalen doos, vaak bekend als een kooi van Faraday. Een kooi van Faraday, genoemd naar de Engelse natuurkundige Michael Faraday, is een behuizing van massief of gaas gemaakt van geleidend materiaal. Wanneer een extern elektrisch veld de wanden van een kooi van Faraday bereikt, zullen elektronen die als ladingsdragers fungeren zichzelf herverdelen om het veld te compenseren. Als de wanden van de kooi geaard zijn of zijn aangesloten op een extern geleidend pad, zullen elektrische stromen in de wanden verdwijnen.

Een kooi van Faraday kan ook elektrische velden blokkeren die erin ontstaan. In feite is een typische magnetron een voorbeeld van een dergelijke toepassing. De structuur van een magnetron is gemaakt van een geleidend materiaal, terwijl de deur meestal een metalen gaasscherm is. Omdat de gaten in het scherm kleiner zijn dan de golflengte van microgolven - meestal gedefinieerd als tussen een millimeter en een meter - ontsnappen de microgolven niet uit de behuizing. Om deze reden wordt het verwijderen van het metalen scherm van een magnetrondeur niet aanbevolen.

Hoewel een kooi van Faraday veel elektromagnetische bescherming kan bieden, kan het geen statische magnetische velden blokkeren - de andere component van een elektromagnetische golf. Terwijl elektrostatische golven worden gegenereerd uit stationaire ladingen, worden magnetische velden geproduceerd door bewegende ladingen. Een elektrische stroom is een verzameling van bewegende ladingen, dus magnetische golven worden vaak veroorzaakt door elektrische stroom in de buurt. Zowel constante als langzaam variërende magnetische velden kunnen een probleem zijn voor sommige elektronische apparaten.

Een oplossing voor elektromagnetische bescherming is het gebruik van een schild dat lijnen van magnetische velden omleidt. In tegenstelling tot elektrische veldlijnen, moeten magnetische veldlijnen altijd terugkeren naar hun oorsprong. Daarom probeert magnetische afscherming niet om magnetische veldlijnen te stoppen; het probeert eerder hen rond een object te leiden. Materialen die gemakkelijk gemagnetiseerd kunnen worden, vormen goede magnetische schilden. Mu-metaal - een legering die voornamelijk uit nikkel bestaat - is een zeer effectief, maar duur materiaal.