Vad är en elektromagnetisk koppling?
Elektromagnetisk koppling är ett fenomen som är vanligt för elektriska ledningar och kretsar där ett elektromagnetiskt fält i en resulterar i en elektrisk laddning i en annan. Det kallas ofta induktiv koppling eftersom processen sker på grund av elektrisk induktans, där en överföring av elektromagnetiska egenskaper från en plats till en annan sker utan fysisk kontakt. För att elektromagnetisk koppling ska äga rum måste det ske en förändring av det elektromagnetiska fältet som genererar det. Av denna anledning ger likströmsenheter inte effekten, men det är vanligt i växelströmskretsar. Principen om elektromagnetisk koppling upptäcktes av Michael Faraday och Joseph Henry 1831 och är känd som Faradays lag.
När en växelström i en krets eller tråd inducerar en spänning i en annan tråd beror det vanligtvis på att de båda ligger i närheten av varandra, till exempel i de elektriska lindningarna som transformatorerna har. Detta är emellertid inte alltid sant, och koppling på ett avstånd som är oavsiktligt, kallat cross-talk, kan också ske med radio- och telefonsändningar. Avsiktlig elektromagnetisk koppling är principen som transformatorer bygger på, där ström kan trappas upp eller trappas ner i spänning i en sekundär trådlindning baserad på strömnivån i en primär lindning på enheten.
Eftersom elektromagnetisk strålning är ett dubbelt tillstånd i naturen där elektromagnetiska vågor består av både elektriska och magnetiska egenskaper, är kopplingar också av två typer. En elektrisk koppling uppstår när en positiv eller negativ laddningstäthet i en tråd eller krets förändras, och detta avvisar som laddningar i en annan kretstråd. Processen att avvisa liknande laddningar i närliggande ledning får dem att röra sig inom tråden, och detta är definitionen av vad elektrisk ström är. Denna form av strömflöde benämns ofta laddningskoppling eller kapacitanskoppling.
Magnetkoppling är baksidan av denna effekt. När en ström flyter i en tråd genererar den ett magnetfält. Med växelström kommer detta magnetfält att fluktuera och orsaka ett växlande magnetfält i kopplade kretsar eller ledningar. Magnetfält är direkt vinkelräta mot elektriska fält i elektromagnetisk koppling, så att ändra ett magnetfält i en krets kan förändra strömmen i en annan.
Principen för elektromagnetisk koppling är vad alla moderna elektriska motorer, reläer och transformatorer bygger på. Elektriska generatorer använder det också, liksom en mängd olika kommunikationsrelaterade enheter, från medborgarband (CB) -radios till tv-apparater och trådlösa dörrlås för byggnader och bilar. Det kan också vara skadligt för hur en krets fungerar och orsakar störningar i telekommunikationer. I det här fallet kallas det ofta elektromagnetisk störning (EMI). Inte alla EMI är oavsiktliga, eftersom det också kan användas som en form av bärvåg för att förbättra signalstyrkan också.