일반 막대 자석을 생각해 봅시다. 자석 1은 극이 위로 향하게 하여 북쪽 표면에 놓여 있습니다. 매달린 거리 y " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> 와이 y " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> y " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;">Y그 위에는 (플라스틱 튜브에 의해 좌우로 지지됨) 북극이 아래를 향하고 있는 두 번째 작은 막대 자석인 자석 2가 있습니다. 자기력그 사이에 중력이 초과되어 자석 2가 매달린 상태로 유지됩니다. 초기 속도로 두 자석 사이의 틈을 향해 움직이는 물질 X를 생각해 보십시오. v " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> V v " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> v " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;">v ,
거리를 줄이는 재료, 재료-X가 있습니까? y " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> 와이 y " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> y " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;">Y두 자석 사이에서 속도를 바꾸지 않고 틈을 통과합니다. v " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> V v " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> v " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;">v ?
아마추어 물리학자
정말 이상한 질문이다
답변
조조
당신이 찾고 있는 물질은 초전도체일 수도 있습니다. 이러한 재료는 전류 저항이 0이므로 재료의 첫 번째 층에 있는 관통 필드 라인을 보상할 수 있습니다. 이 현상을 마이스너 효과라고 하며 초전도 상태의 정의입니다.
귀하의 경우 접시가 두 자석 사이에 있으면 확실히 줄어들 것입니다. y " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> 와이 y " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> y " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;">Y ,
속도를 위해:
여기서 일반적으로 자기장에 의해 유도되는 와전류는 다음과 같이 정의되는 전력 손실로 이어집니다.
P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> 피 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> = π P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> 2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> 안에 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> 2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> 피 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> 디 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> 2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> 이자형 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> 2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> 6k ρD P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> , P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표">п P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표">= P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표">π P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표">2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표">B P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표">п P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표">2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표">d P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표">2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표">е P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표">2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="프레젠테이션">6 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표">К P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표">ρ P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표">D P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " 역할="발표">,
그러나 초전도체는 저항이 0이므로 사실상
ρ = " 역할="발표"> ρ = ∞ ρ = " 역할="발표"> ρ = " 역할="발표">ρ ρ = " 역할="발표">= ρ = " 역할 = "발표"> 0
없음 운동 에너지손실되어서는 안 되며 속도는 변경되지 않고 유지됩니다.
한 가지 문제가 있습니다.
초전도체는 매우 낮은 온도에서만 존재할 수 있으므로 자동차의 경우에는 불가능할 수 있습니다. 최소한 냉각하려면 액체 질소 냉각 시스템이 필요합니다.
초전도체 외에 가능한 물질은 보이지 않습니다. 왜냐하면 물질이 도체라면 항상 와전류 손실이 있기 때문입니다. v " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> V v " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> v " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;">v) 또는 재료가 도체가 아닌 경우(그러면 y " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> 와이 y " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> y " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;">Y줄어들지 않습니다).
아담포트
이 현상이 자동차나 실험 중에 관찰될 수 있습니까?
조조
그러나 요점은 초전도체가 자기장에 들어가면 자력선이 편향되어 일이 수반된다는 것입니다. 따라서 실제로 두 자석 사이의 영역에 들어가는 데는 약간의 에너지가 필요합니다. 나중에 플레이트가 영역을 벗어나면 에너지가 재생됩니다.
루페르쿠스
예를 들어, 소위 μ-메탈이라고 불리는 매우 높은 투자율을 갖는 물질이 있습니다. 이는 민감한 전기 광학 기기의 전자빔 경로에서 지구 자기장을 약화시키는 스크린을 만드는 데 사용됩니다.
귀하의 질문은 두 개의 개별 부분을 결합하므로 각 부분을 나누어 살펴보겠습니다.
1. 정적 케이스: 자극 사이에 자기 차폐판을 놓으면 자극이 서로 가까워지나요?
Mu 물질은 두 물질 사이의 자기장을 "죽이지" 않습니다. 자극, 그러나 방향을 편향시켜 일부를 금속 스크린으로 향하게 합니다. 이렇게 하면 전계 강도가 크게 변경됩니다. B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> 안에 B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;">B화면 표면에서는 평행 구성 요소를 거의 억제합니다. 이로 인해 자기압이 감소합니다. p = B 2 8 π μ " 역할="표현" 스타일="위치: 상대적;"> 피 = 비 p = B 2 8 π μ " 역할="표현" 스타일="위치: 상대적;"> p = B 2 8 π μ " 역할="표현" 스타일="위치: 상대적;"> 2 p = B 2 8 π μ " 역할="표현" 스타일="위치: 상대적;"> p = B 2 8 π μ " 역할="표현" 스타일="위치: 상대적;"> 8π p = B 2 8 π μ " 역할="표현" 스타일="위치: 상대적;"> p = B 2 8 π μ " 역할="표현" 스타일="위치: 상대적;"> μ p = B 2 8 π μ " 역할="표현" 스타일="위치: 상대적;"> p = B 2 8 π μ " 역할="표현" 스타일="위치: 상대적;">п p = B 2 8 π μ " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;">같음 p = B 2 8 π μ " 역할="표현" 스타일="위치: 상대적;">B p = B 2 8 π μ " 역할="표현" 스타일="위치: 상대적;">2 p = B 2 8 π μ " 역할="표현" 스타일="위치: 상대적;">8 p = B 2 8 π μ " 역할="표현" 스타일="위치: 상대적;">π p = B 2 8 π μ " 역할="표현" 스타일="위치: 상대적;">μ화면 표면에 아주 가깝습니다. 화면의 자기장의 감소로 인해 자석 위치의 자기압이 크게 변경되어 자석이 움직이게 된다면 어떻게 될까요? 여기서는 좀 더 자세한 계산이 필요할 것 같습니다.
2. 판의 움직임: 차폐판의 속도가 변하지 않는 경우도 있나요?
다음의 매우 간단하고 직관적인 실험을 생각해 보십시오. 구리 파이프를 수직으로 잡습니다. 작은 자석을 가져다가 파이프 안으로 떨어뜨리세요. 자석은 i) 천천히 그리고 ii) 균일한 속도로 떨어집니다.
기하학은 떨어지는 튜브의 기하학과 유사하게 만들 수 있습니다. 즉, 쌍을 이루는 극인 NN과 SS가 있는 서로의 위에 떠 있는 자석 스택을 생각해 보십시오. 이제 서로 동일한 거리에 단단히 고정된 평행 시트로 만든 "다중 플레이트" 실드를 사용합니다(예: 2D 빗). 이 세계는 여러 개의 낙하 파이프를 병렬로 시뮬레이션합니다.
이제 수직 방향으로 자석 기둥을 잡고 일정한 힘(중력과 유사)으로 다중 판을 끌어 당기면 파이프 낙하 실험과 유사하게 일정한 속도 체제를 얻을 수 있습니다.
이는 자석 기둥, 더 정확하게는 자기장이 점성 매체의 구리판에 작용한다는 것을 의미합니다.
M p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="발표"> 중 m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="발표"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="발표"> 그릇 m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="발표"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="발표"> V m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="발표"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="발표"> ˙ m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="발표"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="발표"> = - γ m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="발표"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="발표"> 안에 m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="발표"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="발표"> V+ 에프 m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="발표"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="발표"> pl l l m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="발표"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="프레젠테이션">m m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="프레젠테이션">п m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="프레젠테이션">L m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="프레젠테이션">T m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="프레젠테이션">е m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="프레젠테이션">v m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="프레젠테이션">˙ m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="발표">= m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="발표">- m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="표현">γ m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="프레젠테이션">B m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="프레젠테이션">v m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="프레젠테이션">+ m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="프레젠테이션">F m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="프레젠테이션">п m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="프레젠테이션">U m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="프레젠테이션">L m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " 역할="프레젠테이션">L
어디 γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> γ γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> 안에 γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;">γ γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;">B판의 존재로 인해 방해받는 자기장으로 인해 효과적인 마찰 계수가 있게 됩니다. 얼마 후, 마찰력이 노력을 보상하고 속도가 일정하게 유지되는 상태에 도달하게 됩니다. v = F p u l l γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> v = 에프 v = F p u l l γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> v = F p u l l γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> pl l l v = F p u l l γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> v = F p u l l γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> γ v = F p u l l γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> v = F p u l l γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> 안에 v = F p u l l γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> v = F p u l l γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> V v = F p u l l γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> = v = F p u l l γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> 에프 v = F p u l l γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> 피 v = F p u l l γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> 유 v = F p u l l γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> 엘 v = F p u l l γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> 엘 v = F p u l l γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> γ v = F p u l l γ B " 역할="표현" 스타일="위치: 상대;"> 안에 ,
그 속도가 판을 자기장 속으로 끌어당기기 전의 속도와 같다면 중력을 어떻게 제어하느냐의 문제입니다. 메모: 추력이 없으면 자기 브레이크 효과에 의해 플레이트가 정지됩니다. 따라서 일정한 속도를 유지하려면 그에 따라 당겨야 합니다.
자기장을 차폐하는 데는 두 가지 방법이 사용됩니다.
우회 방법;
스크린 자기장 방식.
각 방법을 자세히 살펴보겠습니다.
스크린으로 자기장을 전환시키는 방법.
스크린으로 자기장을 분류하는 방법은 일정하고 천천히 변화하는 교류 자기장으로부터 보호하는 데 사용됩니다. 스크린은 상대 자기 투과율이 높은 강자성 재료(강철, 퍼멀로이)로 만들어집니다. 스크린이 있는 경우 자기 유도 선은 스크린 내부의 공기 공간에 비해 자기 저항이 낮은 벽을 따라 주로 통과합니다(그림 8.15). 차폐 품질은 차폐의 투자율과 자기 회로의 저항에 따라 달라집니다. 스크린이 두꺼워지고 자기 유도 라인 방향을 가로지르는 이음새와 조인트가 적어지면 차폐 효율이 높아집니다.
스크린에 의한 자기장 변위 방법.
스크린에 의해 자기장을 변위시키는 방법은 교번하는 고주파 자기장을 스크린하는 데 사용됩니다. 이 경우 비자성 금속으로 만들어진 스크린이 사용됩니다. 차폐는 유도 현상을 기반으로 합니다. 여기서 유도 현상이 유용합니다.
균일한 교류 자기장의 경로에 구리 원통을 배치해 보겠습니다(그림 8.16a). ED 변수는 여기에서 자극되어 귀납적 변수를 생성합니다. 와전류(푸코 전류). 이러한 전류(그림 8.16b)의 자기장은 닫힐 것입니다. 실린더 내부에서는 자극 필드를 향하게 되고 실린더 외부에서는 자극 필드와 같은 방향으로 향하게 됩니다. 결과 필드(그림 8.16, c)는 실린더 근처에서 약해지고 실린더 외부에서는 강화되는 것으로 나타났습니다. 필드는 실린더가 차지하는 공간에서 옮겨집니다. 이는 차폐 효과이며 더 효과적일수록 실린더의 전기 저항이 낮아집니다. 즉 그것을 통해 흐르는 와전류가 더 커집니다.
표면 효과(“표피 효과”) 덕분에 와전류 밀도와 교류 자기장의 강도는 금속 속으로 깊이 들어갈수록 기하급수적으로 감소합니다.
, (8.5)
어디 
(8.6)
– 필드 및 전류 감소 표시 동등한 침투 깊이.
다음은 재료의 상대 투자율입니다.
– 진공의 투자율은 1.25*10 8 g*cm -1 입니다.
– 재료의 저항률, Ohm*cm;
- 주파수(Hz)
등가 침투 깊이의 값은 와전류의 차폐 효과를 특성화하는 데 편리합니다. x0가 작을수록 생성되는 자기장이 커져 픽업 소스의 외부 자기장이 화면이 차지하는 공간에서 변위됩니다.
식 (8.6) =1의 비자성 재료의 경우 차폐 효과는 및 에 의해서만 결정됩니다. 화면이 강자성 물질로 만들어진다면 어떨까요?
동일하면 >1(50..100) 및 x 0이 더 작으므로 효과가 더 좋아집니다.
따라서 x 0은 와전류 차폐 효과의 기준입니다. 전류 밀도와 자기장 강도가 표면에 비해 깊이 x 0에서 몇 배 더 낮아지는지 추정하는 것이 중요합니다. 이를 위해 x = x 0을 공식 (8.5)에 대입하면 다음과 같습니다.
x 0의 깊이에서 전류 밀도와 자기장 강도가 e배만큼 떨어지는 것을 볼 수 있습니다. 1/2.72 값으로, 이는 표면 밀도와 장력의 0.37입니다. 약계자 약화는 단지 2.72배깊이 x 0 차폐 재료를 특성화하기에는 충분하지 않습니다., 그런 다음 침투 깊이 x 0.1 및 x 0.01의 두 가지 값을 더 사용합니다. 이는 전류 밀도 및 필드 전압의 강하를 표면 값의 10배 및 100배로 특성화합니다.
x 0 값을 통해 x 0.1 및 x 0.01 값을 표현해 보겠습니다. 이를 위해 식 (8.5)를 기반으로 방정식을 만듭니다.
그리고 
,
우리가 무엇을 얻을지 결정한 후
x 0.1 =x 0 ln10=2.3x 0 ; (8.7)
x 0.01 = x 0 ln100 = 4.6x 0
다양한 차폐 재료에 대한 공식 (8.6) 및 (8.7)을 기반으로 침투 깊이 값이 문헌에 나와 있습니다. 명확성을 위해 동일한 데이터를 표 8.1의 형식으로 제시합니다.
표는 중파 범위부터 시작하여 모든 고주파수에 대해 0.5..1.5mm 두께의 금속으로 만들어진 스크린이 매우 효과적이라는 것을 보여줍니다. 화면의 두께와 재질을 선택할 때 다음 단계로 진행해서는 안됩니다. 전기적 특성물질과 인도를 받습니다 기계적 강도, 강성, 내부식성, 개별 부품 결합의 편의성 및 부품 간 저항이 낮은 전환 접점 형성의 편의성, 납땜 및 용접의 편의성 등을 고려합니다.
테이블 데이터에서 다음과 같습니다. 10MHz보다 큰 주파수의 경우, 두께가 0.1mm 미만인 구리 필름, 더욱이 은 필름은 상당한 차폐 효과를 제공합니다.. 따라서 10MHz 이상의 주파수에서는 getinax 호일로 만든 스크린이나 구리 또는 은 코팅이 적용된 기타 절연 재료를 사용하는 것이 허용됩니다.
강철은 스크린으로 사용할 수 있지만 크기가 크기 때문에 기억하면 됩니다. 저항력히스테리시스 현상으로 인해 강철 스크린은 차폐 회로에 상당한 손실을 초래할 수 있습니다.
여과법
여과는 직류 및 교류 ES의 전원 공급 장치와 스위칭 회로에서 발생하는 보강 간섭을 줄이는 주요 수단입니다. 이러한 목적으로 설계된 노이즈 억제 필터를 사용하면 외부 소스와 내부 소스 모두에서 전도성 노이즈를 줄일 수 있습니다. 여과 효율은 필터에 의해 도입된 감쇠에 의해 결정됩니다.
데시벨,
필터에는 다음과 같은 기본 요구 사항이 적용됩니다.
필요한 주파수 범위에서 지정된 효율 S를 보장합니다(전기 회로의 내부 저항 및 부하 고려).
최대 부하 전류에서 필터 전체에 걸쳐 직접 또는 교류 전압의 허용 가능한 강하 제한;
필터 선형성에 대한 요구 사항을 결정하는 공급 전압의 허용 가능한 비선형 왜곡을 보장합니다.
설계 요구 사항 - 차폐 효율성, 최소 전체 크기 및 무게, 정상적인 열 조건 보장, 기계적 및 기후 영향에 대한 저항, 설계 제조 가능성 등
필터 요소는 전기 회로의 정격 전류 및 전압뿐만 아니라 전기 체제의 불안정성과 과도 프로세스로 인해 발생하는 전압 및 전류 서지를 고려하여 선택해야 합니다.
커패시터.이는 독립적인 노이즈 억제 요소 및 병렬 필터 장치로 사용됩니다. 구조적으로 노이즈 억제 커패시터는 다음과 같이 나뉩니다.
2극형 K50-6, K52-1B, ETO, K53-1A;
지원 유형 KO, KO-E, KDO;
피드스루 비동축 유형 K73-21;
피드스루 동축 유형 KTP-44, K10-44, K73-18, K53-17;
커패시터 유닛;
잡음 억제 커패시터의 주요 특징은 주파수에 대한 임피던스의 의존성입니다. 최대 약 10MHz의 주파수 범위에서 간섭을 줄이기 위해 짧은 리드 길이를 고려하여 2극 커패시터를 사용할 수 있습니다. 기준 잡음 억제 커패시터는 최대 30-50MHz의 주파수까지 사용됩니다. 대칭형 패스 커패시터는 최대 100MHz 주파수까지 2선 회로에 사용됩니다. 패스 커패시터는 최대 약 1000MHz의 넓은 주파수 범위에서 작동합니다.
유도성 요소. 이들은 독립적인 소음 억제 요소와 소음 억제 필터의 순차 링크로 사용됩니다. 구조적으로 가장 일반적인 유형의 초크는 다음과 같습니다.
강자성 코어를 켜는 것;
턴프리.
잡음 억제 초크의 주요 특징은 주파수에 대한 임피던스의 의존성입니다. ~에 저주파 m-퍼멀로이를 기반으로 제작된 PP90 및 PP250 브랜드의 자기 유전체 코어를 사용하는 것이 좋습니다. 최대 3A의 전류를 사용하는 장비 회로의 간섭을 억제하려면 DM 유형의 HF 초크를 사용하고 더 높은 정격 전류의 경우 D200 시리즈 초크를 사용하는 것이 좋습니다.
필터. B7, B14, B23 유형의 세라믹 통과 필터는 10MHz ~ 10GHz 주파수 범위의 직류, 맥동 및 교류 회로에서 간섭을 억제하도록 설계되었습니다. 이러한 필터의 설계는 그림 8.17에 나와 있습니다.
10~100MHz 주파수 범위에서 필터 B7, B14, B23에 의해 도입된 감쇠는 약 20~30dB에서 50~60dB로 증가하고 100MHz 이상의 주파수 범위에서는 50dB를 초과합니다.
B23B 유형의 세라믹 피드스루 필터는 세라믹 디스크 커패시터와 턴프리 강자성 초크를 기반으로 제작되었습니다(그림 8.18).
턴 프리 초크는 피드스루 단자에 장착된 50등급 VCh-2 페라이트로 제작된 관형 강자성 코어입니다. 인덕터의 인덕턴스는 0.08~0.13μH입니다. 필터 하우징은 기계적 강도가 높은 UV-61 세라믹 재질로 만들어졌습니다. 하우징은 은층으로 금속화되어 커패시터의 외부 라이닝과 필터를 고정하는 데 사용되는 접지 스레드 부싱 사이의 낮은 접촉 저항을 보장합니다. 커패시터는 외부 둘레를 따라 필터 하우징에 납땜되고 내부 둘레를 따라 피드스루 단자에 납땜됩니다. 필터의 밀봉은 하우징의 끝 부분을 화합물로 채워서 보장됩니다.
B23B 필터의 경우:
공칭 필터 커패시턴스 – 0.01 ~ 6.8 µF,
정격 전압 50 및 250V,
정격 전류 최대 20A,
필터의 전체 크기:
L=25mm, D= 12mm
10kHz ~ 10MHz의 주파수 범위에서 B23B 필터에 의해 도입된 감쇠는 약 30..50에서 60..70dB로 증가하고 10MHz 이상의 주파수 범위에서는 70dB를 초과합니다.
온보드 ES의 경우 높은 투자율과 높은 비손실을 갖는 페로필러가 포함된 특수 소음 억제 와이어를 사용하는 것이 유망합니다. 따라서 PPE 브랜드 와이어의 경우 1~1000MHz 주파수 범위의 삽입 감쇠가 6dB/m에서 128dB/m으로 증가합니다.
각 접점에 하나의 U자형 노이즈 억제 필터가 설치된 다중 핀 커넥터의 설계가 알려져 있습니다.
내장 필터의 전체 크기:
길이 9.5mm,
직경 3.2mm.
50Ω 회로의 필터에 의해 발생하는 감쇠는 10MHz 주파수에서 20dB이고 100MHz 주파수에서 최대 80dB입니다.
디지털 전자 장치의 전원 회로 필터링.
디지털 집적회로(DIC) 스위칭 시 발생하는 전원버스의 펄스 노이즈는 외부로 침투해 디지털 정보처리기기 동작 오작동을 일으킬 수 있다.
전원 버스의 소음 수준을 줄이기 위해 다음과 같은 회로 설계 방법이 사용됩니다.
순방향 및 역방향 도체의 상호 자기 결합을 고려하여 "전력" 버스의 인덕턴스를 줄입니다.
다양한 디지털 정보 시스템의 전류에 일반적으로 사용되는 "전력" 버스 섹션의 길이를 줄입니다.
잡음 억제 커패시터를 사용하여 "전력" 버스에서 펄스 전류의 에지 속도를 늦춥니다.
인쇄 회로 기판의 전원 회로의 합리적인 토폴로지.
크기 증가 교차 구역도체는 버스의 고유 인덕턴스를 감소시키고 활성 저항도 감소시킵니다. 후자는 신호 회로의 복귀 도체인 접지 버스의 경우 특히 중요합니다. 따라서 다층 인쇄 회로 기판에서는 인접한 층에 위치한 전도성 평면 형태로 "전력" 버스를 만드는 것이 바람직합니다(그림 8.19).
디지털 IC의 인쇄 회로 어셈블리에 사용되는 가공 전력 버스는 인쇄 도체 형태로 만들어진 버스바에 비해 가로 치수가 더 크므로 인덕턴스와 저항이 더 낮습니다. 장착형 전원 버스의 추가 장점은 다음과 같습니다.
신호 회로의 라우팅이 단순화되었습니다.
제품 설치 및 구성 중 ERE가 탑재된 IC를 기계적 손상으로부터 보호하는 리미터 역할을 하는 추가 리브를 생성하여 PP의 강성을 높입니다(그림 8.20).
인쇄로 제조되고 PCB에 수직으로 장착되는 "파워" 바는 제조 가능성이 높습니다(그림 6.12c).
IC 본체 아래에 설치된 버스바의 설계가 알려져 있으며, 이는 보드에 줄지어 위치합니다(그림 8.22).
"공급" 버스의 고려된 설계는 또한 큰 선형 커패시턴스를 제공하여 "공급" 라인의 파동 임피던스를 감소시키고 결과적으로 임펄스 잡음 수준을 감소시킵니다.
IC에서 PCB로의 전력 분배는 직렬(그림 8.23a)이 아닌 병렬(그림 8.23b)로 수행되어야 합니다.
폐쇄 회로 형태의 전력 분배를 사용해야 합니다(그림 8.23c). 이 설계는 전기적 매개변수가 고체 전력판과 유사합니다. 외부 간섭을 전달하는 자기장의 영향으로부터 보호하려면 PP 주변을 따라 외부 폐쇄 루프를 제공해야 합니다.
접지
접지 시스템은 특정 제품의 기준 레벨인 최소 전위를 유지하는 특성을 갖는 전기 회로입니다. 전원 공급 장치의 접지 시스템은 신호 및 전원 복귀 회로를 제공하고 전원 회로의 결함으로부터 사람과 장비를 보호하며 정전기를 제거해야 합니다.
접지 시스템에는 다음과 같은 기본 요구 사항이 적용됩니다.
1) 접지 버스의 전체 임피던스를 최소화합니다.
2) 자기장에 민감한 폐쇄 접지 루프가 없습니다.
ES에는 최소한 3개의 별도 접지 회로가 필요합니다.
전류 및 전압이 낮은 신호 회로의 경우;
전원 회로의 경우 높은 레벨전력 소비(전원 공급 장치, ES 출력 단계 등)
차체 회로용(섀시, 패널, 스크린 및 금속화).
ES의 전기 회로는 다음과 같은 방식으로 접지됩니다. 한 지점과 접지 기준점에 가장 가까운 여러 지점에서 접지됩니다(그림 8.24).
따라서 접지 시스템을 단일 지점 및 다중 지점이라고 부를 수 있습니다.
가장 높은 수준의 간섭은 공통 직렬 연결 접지 버스가 있는 단일 지점 접지 시스템에서 발생합니다(그림 8.24a).
접지 지점이 멀수록 잠재력이 높아집니다. 고전력 FU는 소신호 FU에 영향을 줄 수 있는 큰 반환 접지 전류를 생성하므로 전력 소비가 널리 퍼져 있는 회로에는 사용해서는 안 됩니다. 필요한 경우 가장 중요한 FU를 기준 접지점에 최대한 가깝게 연결해야 합니다.
고주파 회로(f≥10MHz)에는 다중 지점 접지 시스템(그림 8.24 c)을 사용하여 기준 접지 지점에 가장 가까운 지점에 RES FU를 연결해야 합니다.
민감한 회로의 경우 부동 접지 회로가 사용됩니다(그림 8.25). 이 접지 시스템은 섀시에서 회로를 완전히 분리해야 합니다(높은 저항 및 낮은 정전용량). 그렇지 않으면 효과가 없습니다. 회로는 태양전지나 배터리로 전력을 공급받을 수 있으며, 신호는 변압기나 광커플러를 통해 회로에 들어오고 나가야 합니다.
9트랙 디지털 테이프 드라이브에 대해 고려된 접지 원리의 구현 예가 그림 8.26에 나와 있습니다.
다음과 같은 접지 버스가 있습니다: 신호 3개, 전원 1개, 본체 1개. 간섭에 가장 취약한 아날로그 FU(9개의 감지 증폭기)는 두 개의 분리된 접지 버스를 사용하여 접지됩니다. 읽기 증폭기보다 높은 신호 레벨에서 작동하는 9개의 쓰기 증폭기와 제어 IC 및 데이터 제품이 포함된 인터페이스 회로가 세 번째 신호 버스인 접지에 연결됩니다. 3개의 DC 모터와 해당 제어 회로, 릴레이 및 솔레노이드가 전원 버스 접지에 연결됩니다. 가장 민감한 구동축 모터 제어 회로는 접지 기준점에 가장 가깝게 연결됩니다. 섀시 접지 버스는 섀시와 케이스를 연결하는 데 사용됩니다. 신호, 전원 및 섀시 접지 버스는 보조 전원 공급 장치의 한 지점에서 함께 연결됩니다. RES를 설계할 때 구조적 배선도를 작성하는 것이 좋습니다.
자기장 차폐는 두 가지 방법으로 수행할 수 있습니다.
강자성 재료를 사용한 차폐.
와전류를 이용한 차폐.
첫 번째 방법은 일반적으로 일정한 MF와 저주파장을 차폐할 때 사용됩니다. 두 번째 방법은 고주파수 MP를 차폐하는 데 상당한 효율성을 제공합니다. 표면 효과로 인해 와전류 밀도와 교류 자기장의 강도는 금속 속으로 깊이 들어갈수록 기하급수적으로 감소합니다.
등가 침투 깊이라고 불리는 자기장 및 전류 감소의 척도입니다.
침투 깊이가 작을수록 스크린 표면층에 전류가 더 많이 흐르고 이에 의해 생성되는 역MF가 커져 스크린이 차지하는 공간에서 간섭 소스의 외부 필드가 변위됩니다. 스크린이 비자성 재료로 만들어진 경우 차폐 효과는 재료의 전도성과 차폐 필드의 주파수에만 의존합니다. 스크린이 강자성 물질로 만들어진 경우, 다른 조건이 동일하다면 외부 장에 의해 스크린에 큰 e가 유도됩니다. d.s. 자기력선이 더 집중되기 때문이다. 재료의 전도성이 동일하면 와전류가 증가하여 침투 깊이가 더 작아지고 차폐 효과가 향상됩니다.
스크린의 두께와 재질을 선택할 때 재질의 전기적 특성에 따라 결정해서는 안 되며, 기계적 강도, 무게, 강성, 내부식성, 개별 부품 결합의 용이성 및 부품 간의 전환 접촉을 고려하여 안내해야 합니다. 저항이 낮고 납땜, 용접 등이 용이합니다.
표의 데이터를 보면 10MHz 이상의 주파수에서는 구리, 특히 두께가 약 0.1mm인 은 필름이 상당한 차폐 효과를 제공한다는 것이 분명합니다. 따라서 10MHz 이상의 주파수에서는 getinax 호일 또는 유리 섬유로 만든 스크린을 사용하는 것이 허용됩니다. 고주파수에서 강철은 비자성 금속보다 더 큰 차폐 효과를 제공합니다. 그러나 이러한 스크린은 높은 저항률과 히스테리시스 현상으로 인해 차폐 회로에 상당한 손실을 초래할 수 있다는 점을 고려해 볼 가치가 있습니다. 따라서 이러한 화면은 삽입 손실을 무시할 수 있는 경우에만 적용 가능합니다. 또한 차폐 효율성을 높이려면 스크린의 자기 저항이 공기보다 낮아야 하며, 그러면 자기장 선이 스크린 벽을 따라 통과하여 스크린 외부 공간으로 덜 침투하는 경향이 있습니다. 이러한 스크린은 자기장의 영향으로부터 보호하고 스크린 내부 소스에 의해 생성된 자기장의 영향으로부터 외부 공간을 보호하는 데에도 동일하게 적합합니다.
투자율 값이 서로 다른 다양한 등급의 강철과 퍼멀로이가 있으므로 각 재료에 대해 침투 깊이를 계산해야 합니다. 계산은 대략적인 방정식을 사용하여 수행됩니다.
1) 외부 자기장으로부터 보호
외부 자기장의 자기장선(간섭 자기장의 유도선)은 주로 스크린 벽의 두께를 통과하게 되는데, 이는 스크린 내부 공간의 저항에 비해 자기 저항이 낮습니다. 결과적으로 외부 간섭 자기장은 전기 회로의 작동 모드에 영향을 미치지 않습니다.
2) 자신의 자기장을 차폐
이러한 차폐는 코일 전류에 의해 생성된 자기장의 영향으로부터 외부 전기 회로를 보호하는 것이 목적인 경우에 사용됩니다. 인덕턴스 L, 즉 인덕턴스 L에 의해 생성된 간섭을 실질적으로 국지화해야 하는 경우 이 문제는 그림에 개략적으로 표시된 것처럼 자기 스크린을 사용하여 해결됩니다. 여기서 인덕터 코일의 거의 모든 자기장 라인은 스크린의 자기 저항이 주변 공간의 저항보다 훨씬 작기 때문에 스크린 벽의 두께를 넘어서지 않고 스크린 벽의 두께를 통해 닫힙니다.
3) 듀얼 스크린
이중 자기 스크린에서는 한 스크린의 벽 두께를 넘어 연장되는 자력선의 일부가 두 번째 스크린의 벽 두께를 통해 닫히는 것을 상상할 수 있습니다. 같은 방식으로 첫 번째(내부) 스크린 내부에 있는 전기 회로의 요소에 의해 생성된 자기 간섭을 국지화할 때 이중 자기 스크린의 작용을 상상할 수 있습니다. 대부분의 자기장 선(자기 산란선)이 닫힙니다. 외부 스크린의 벽을 통해. 물론 이중 스크린에서는 벽 두께와 스크린 사이의 거리를 합리적으로 선택해야 합니다.
전체 차폐계수는 스크린 중심으로부터의 거리에 비례하여 벽의 두께와 스크린 사이의 간격이 증가하는 경우가 가장 크며, 간격의 값은 스크린의 벽 두께의 기하평균이 됩니다. 인접한 화면. 이 경우 차폐 계수는 다음과 같습니다.
L = 20lg(H/Ne)
이 권장 사항에 따라 이중 스크린을 생산하는 것은 기술적인 이유로 사실상 어렵습니다. 첫 번째 스크린의 두께보다 큰 스크린의 에어 갭에 인접한 쉘 사이의 거리를 선택하는 것이 훨씬 더 편리합니다. 이는 첫 번째 스크린의 스택과 차폐 회로의 가장자리 사이의 거리와 거의 같습니다. 요소(예: 인덕터 코일). 자기 차폐 벽의 두께 선택을 명확하게 할 수는 없습니다. 합리적인 벽 두께가 결정됩니다. 스크린 재료, 간섭 주파수 및 지정된 차폐 계수. 다음 사항을 고려하는 것이 유용합니다.
1. 간섭 주파수(간섭 교류 자기장의 주파수)가 증가함에 따라 재료의 투자율이 감소하고 투자율이 감소함에 따라 자속에 대한 저항이 감소하므로 이러한 재료의 차폐 특성이 감소합니다. 화면에서 제공하는 값이 증가합니다. 일반적으로 주파수가 증가함에 따라 투자율이 감소하는 현상은 초기 투자율이 가장 높은 자성체에서 가장 두드러집니다. 예를 들어, 초기 투자율이 낮은 전기강판은 주파수가 증가함에 따라 jx 값이 거의 변하지 않으며, 퍼멀로이는 값이 크게 변합니다. 초기값자기장의 주파수 증가에 매우 민감한 자기 투자율; 주파수에 따라 투자율이 급격하게 떨어집니다.
2. 고주파 자기장 간섭에 노출된 자성 재료에서는 표면 효과, 즉 자속이 스크린 벽 표면으로 변위되어 스크린의 자기 저항이 증가하는 현상이 눈에 띄게 나타납니다. 이러한 조건에서는 주어진 주파수에서 자속이 차지하는 두께 이상으로 스크린 벽의 두께를 늘리는 것은 거의 쓸모가 없어 보입니다. 벽 두께가 증가하면 표면 효과가 있는 경우에도 스크린의 자기 저항이 감소하기 때문에 이 결론은 올바르지 않습니다. 이 경우 투자율의 변화도 동시에 고려해야 합니다. 자성 재료의 표면 효과 현상은 일반적으로 저주파 영역의 투자율 감소보다 더 눈에 띄게 영향을 미치기 시작하므로 스크린 벽 두께 선택에 대한 두 요소의 영향은 주파수 범위에 따라 달라집니다. 자기 간섭. 일반적으로 간섭 주파수가 증가함에 따라 차폐 특성이 감소하는 현상은 초기 투자율이 높은 재료로 만들어진 스크린에서 더욱 두드러집니다. 위에서 언급한 자성 재료의 특징은 자성 스크린의 재료 선택 및 벽 두께에 대한 권장 사항의 기초를 제공합니다. 이러한 권장 사항은 다음과 같이 요약될 수 있습니다.
A) 필요한 경우 낮은 차폐 계수(Ke 10)를 보장하기 위해 초기 투자율이 낮은 일반 전기(변압기) 강철로 만들어진 스크린을 사용할 수 있습니다. 이러한 스크린은 수십 킬로헤르츠까지 상당히 넓은 주파수 대역에 걸쳐 거의 일정한 차폐 계수를 제공합니다. 이러한 스크린의 두께는 간섭 주파수에 따라 달라지며, 주파수가 낮을수록 필요한 스크린의 두께는 더 커집니다. 예를 들어, 자기 간섭장 주파수가 50-100Hz인 경우 스크린 벽의 두께는 약 2mm가 되어야 합니다. 차폐 계수를 높이거나 더 큰 스크린 두께가 필요한 경우 더 작은 두께의 여러 차폐층(이중 또는 삼중 스크린)을 사용하는 것이 좋습니다.
비) 상대적으로 좁은 주파수 대역에서 큰 차폐계수(Ke > 10)를 확보해야 하는 경우에는 초기 투자율이 높은 자성체(예: 퍼멀로이)로 만든 스크린을 사용하는 것이 좋으며, 차폐계수를 선택하는 것은 바람직하지 않습니다. 각 자기 스크린 쉘의 두께는 0.3-0.4 mm 이상입니다. 이러한 스크린의 차폐 효과는 이러한 재료의 초기 투자율에 따라 수백 또는 수천 헤르츠 이상의 주파수에서 눈에 띄게 감소하기 시작합니다.
자기 차폐에 대해 위에서 말한 모든 내용은 약한 자기 간섭 장에 적용됩니다. 스크린이 강력한 간섭 소스 근처에 위치하고 높은 자기 유도가 있는 자속이 발생하는 경우 알려진 바와 같이 유도에 따른 자기 동적 투자율의 변화를 고려해야 합니다. 화면 두께에 따른 손실도 고려해야 합니다. 실제로 아마추어 무선 연습과 일반적인 작동 조건을 제공하지 않는 일부 특수한 경우를 제외하고는 화면에 미치는 영향을 고려해야 하는 이러한 강력한 자기 간섭장의 소스는 발생하지 않습니다. 중고 무선 장치.
시험
1. 자기 차폐를 사용할 때 화면은 다음을 충족해야 합니다.
1) 공기보다 자기저항이 적다.
2) 공기와 동일한 자기저항을 갖는다.
3) 공기보다 자기저항이 크다
2. 자기장을 차폐하는 경우 차폐 접지:
1) 차폐 효과에 영향을 미치지 않습니다.
2) 자기 차폐 효율 증가
3) 자기장 차폐 효과 감소
3. 저주파에서 (<100кГц) эффективность магнитного экранирования зависит от:
a) 스크린 두께, b) 재료의 투자율, c) 스크린과 다른 자기 회로 사이의 거리.
1) a와 b만 맞다
2) b와 c만이 참이다
3) a와 c만이 참이다
4) 모든 옵션이 정확함
4. 저주파에서의 자기 차폐 용도:
1) 구리
2) 알루미늄
3) 퍼멀로이.
5. 고주파수에서의 자기 차폐 용도:
1) 철
2) 퍼멀로이
3) 구리
6. 고주파수(>100kHz)에서 자기 차폐 효과는 다음에 좌우되지 않습니다.
1) 화면 두께
2) 재료의 투자율
3) 스크린과 다른 자기 회로 사이의 거리.
사용된 문헌:
2. Semenenko, V. A. 정보 보안 / V. A. Semenenko - 모스크바, 2008.
3. Yarochkin, V. I. 정보 보안 / V. I. Yarochkin - 모스크바, 2000.
4. 데미르찬, K. S. 이론적 기초전기공학 3권 / K. S. Demirchan S.-P, 2003.
