Co to jest ochrona elektromagnetyczna?

Ochrona elektromagnetyczna to próba zapobiegania zakłóceniom elektromagnetycznym w urządzeniu elektronicznym. Fale elektromagnetyczne, które zawierają zarówno element elektryczny, jak i magnetyczny, mogą powodować nieprawidłowe działanie niektórych urządzeń na różne sposoby. Metalowe ściany mogą być często stosowane do blokowania fal elektrostatycznych z pola elektrycznego. Z drugiej strony fale magnetyczne nie mogą być blokowane i muszą być kierowane wokół obiektu. Niektóre materiały mogą przekierowywać linie pola magnetycznego wokół urządzenia dla tego aspektu ochrony elektromagnetycznej.

Pierwszą częścią ochrony elektromagnetycznej jest ochrona elektrostatyczna. Ochronę przed zewnętrznymi polami elektrycznymi można uzyskać za pomocą metalowej skrzynki, często nazywanej klatką Faradaya. Klatka Faradaya, nazwana na cześć angielskiego fizyka Michaela Faradaya, jest masywną lub siatkową obudową wykonaną z materiału przewodzącego. Kiedy zewnętrzne pole elektryczne dotrze do ścian klatki Faradaya, elektrony, które działają jak nośniki ładunku, dokonają redystrybucji, aby skompensować pole. Jeśli ściany klatki są uziemione lub podłączone do zewnętrznej ścieżki przewodzącej, prądy elektryczne w ścianach rozproszą się.

Klatka Faradaya może również blokować pola elektryczne pochodzące z niej. W rzeczywistości typowa kuchenka mikrofalowa jest przykładem takiego zastosowania. Struktura kuchenki mikrofalowej jest wykonana z materiału przewodzącego, podczas gdy drzwi są zwykle metalową siatką. Ponieważ otwory w ekranie są mniejsze niż długość fali mikrofal - ogólnie określanych jako od jednego milimetra do jednego metra - mikrofale nie uciekają z obudowy. Z tego powodu nie zaleca się zdejmowania metalowego ekranu z drzwi kuchenki mikrofalowej.

Chociaż klatka Faradaya może zapewnić dużą ochronę elektromagnetyczną, nie może blokować statycznych pól magnetycznych - drugiego elementu fali elektromagnetycznej. Podczas gdy fale elektrostatyczne są generowane z ładunków stacjonarnych, pola magnetyczne wytwarzane są przez ruchy ładunków. Prąd elektryczny to zbiór ruchomych ładunków, więc fale magnetyczne są często wywoływane przez pobliskie prądy elektryczne. Zarówno stałe, jak i wolno zmieniające się pola magnetyczne mogą stanowić problem dla niektórych urządzeń elektronicznych.

Jednym z rozwiązań ochrony elektromagnetycznej jest użycie tarczy, która przekierowuje linie pola magnetycznego. W przeciwieństwie do linii pola elektrycznego, linie pola magnetycznego muszą zawsze wracać do punktu początkowego. Dlatego ekranowanie magnetyczne nie próbuje zatrzymać linii pola magnetycznego; raczej próbuje skierować je wokół obiektu. Materiały, które można łatwo namagnesować, tworzą dobre osłony magnetyczne. Mu-metal - stop składający się głównie z niklu - jest bardzo skutecznym, ale drogim materiałem.