ป้องกันแม่เหล็ก มีวัสดุที่ลดสนามแม่เหล็กโดยไม่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กหรือไม่? วิธีการป้องกันแม่เหล็ก

คุณจะทำให้แม่เหล็กสองตัวที่อยู่ติดกันไม่รู้สึกถึงการมีอยู่ของกันและกันได้อย่างไร? ควรวางวัสดุใดไว้ระหว่างกันเพื่อให้เส้นสนามแม่เหล็กจากแม่เหล็กอันหนึ่งไปไม่ถึงแม่เหล็กอันที่สอง

คำถามนี้ไม่สำคัญเท่าที่ควรเมื่อมองแวบแรก เราจำเป็นต้องแยกแม่เหล็กทั้งสองออกจากกันอย่างแท้จริง นั่นคือเพื่อให้สามารถหมุนแม่เหล็กทั้งสองนี้ได้แตกต่างกันและเคลื่อนที่แตกต่างกันโดยสัมพันธ์กัน แต่เพื่อให้แม่เหล็กแต่ละอันทำงานราวกับว่าไม่มีแม่เหล็กอื่นอยู่ใกล้ ๆ ดังนั้น เทคนิคใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับการวางแม่เหล็กตัวที่สามหรือแม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนตไว้ใกล้ๆ เพื่อสร้างการกำหนดค่าพิเศษของสนามแม่เหล็กพร้อมการชดเชยสนามแม่เหล็กทั้งหมดที่จุดใดจุดหนึ่งโดยเฉพาะ จึงไม่ได้ผลตามหลักการ

ไดแมกเนติก???

บางครั้งพวกเขาคิดผิดว่าฉนวนสนามแม่เหล็กสามารถให้บริการได้ แม่เหล็ก- แต่นี่ไม่เป็นความจริง วัสดุไดแมกเนติกจะทำให้สนามแม่เหล็กอ่อนลงจริง ๆ แต่มันจะทำให้สนามแม่เหล็กอ่อนลงเฉพาะในความหนาของไดแม่เหล็กเองเท่านั้นซึ่งอยู่ภายในไดแมกเนติก ด้วยเหตุนี้ หลายๆ คนจึงคิดผิดว่าหากแม่เหล็กหนึ่งหรือทั้งสองชิ้นถูกฝังอยู่ในวัสดุไดแม่เหล็ก แรงดึงดูดหรือแรงผลักของพวกมันก็จะอ่อนลง

แต่นี่ไม่ใช่วิธีแก้ปัญหา ประการแรก เส้นสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กตัวหนึ่งจะยังคงเข้าถึงแม่เหล็กอีกตัวหนึ่ง นั่นคือ สนามแม่เหล็กจะลดความหนาของไดอะแมกเนติกลงเท่านั้น แต่จะไม่หายไปทั้งหมด ประการที่สอง หากแม่เหล็กจมอยู่ในความหนาของวัสดุไดอะแมกเนติก เราจะไม่สามารถเคลื่อนย้ายหรือหมุนพวกมันโดยสัมพันธ์กัน

และถ้าคุณสร้างจอแบนจากวัสดุไดแม่เหล็ก หน้าจอนี้ก็จะส่งสนามแม่เหล็กผ่านตัวมันเอง ยิ่งไปกว่านั้น ด้านหลังหน้าจอนี้ สนามแม่เหล็กจะเหมือนกับว่าไม่มีหน้าจอไดแมกเนติกนี้เลย

สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าแม้แต่แม่เหล็กที่ฝังอยู่ในวัสดุไดแม่เหล็กก็จะไม่พบกับสนามแม่เหล็กของกันและกันที่อ่อนลง ในความเป็นจริง ตำแหน่งของแม่เหล็กที่มีกำแพงล้อมรอบ ไม่มีวัสดุไดอะแมกเนติกโดยตรงในปริมาตรของแม่เหล็กนี้ และเนื่องจากไม่มีวัสดุไดแมกเนติกในตำแหน่งของแม่เหล็กที่มีผนัง นั่นหมายความว่าแม่เหล็กที่มีผนังทั้งสองมีปฏิกิริยาระหว่างกันในลักษณะเดียวกับที่แม่เหล็กไม่ได้ถูกหุ้มไว้ในวัสดุไดแมกเนติก วัสดุไดอะแมกเนติกที่อยู่รอบๆ แม่เหล็กเหล่านี้ไร้ประโยชน์พอๆ กับเกราะไดแมกเนติกแบบแบนระหว่างแม่เหล็ก

ไดแมกเนติกในอุดมคติ

เราต้องการวัสดุที่ไม่ยอมให้เส้นสนามแม่เหล็กผ่านตัวมันเองเลย จำเป็นต้องผลักเส้นสนามแม่เหล็กออกจากวัสดุดังกล่าว หากเส้นสนามแม่เหล็กผ่านวัสดุ ด้านหลังหน้าจอที่ทำจากวัสดุดังกล่าว เส้นสนามแม่เหล็กจะคืนความแข็งแรงทั้งหมดอย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้เป็นไปตามกฎการอนุรักษ์ฟลักซ์แม่เหล็ก

ในวัสดุไดแม่เหล็ก การอ่อนตัวลงของสนามแม่เหล็กภายนอกเกิดขึ้นเนื่องจากสนามแม่เหล็กภายในเหนี่ยวนำ สนามแม่เหล็กเหนี่ยวนำนี้ถูกสร้างขึ้นโดยกระแสวงกลมของอิเล็กตรอนภายในอะตอม เมื่อเปิดสนามแม่เหล็กภายนอก อิเล็กตรอนในอะตอมควรเริ่มเคลื่อนที่ไปรอบๆ เส้นแรงของสนามแม่เหล็กภายนอก การเคลื่อนที่แบบวงกลมของอิเล็กตรอนในอะตอมนี้ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กเพิ่มเติม ซึ่งจะพุ่งเข้าหาสนามแม่เหล็กภายนอกเสมอ ดังนั้นสนามแม่เหล็กทั้งหมดภายในไดแมกเนติกจะน้อยกว่าภายนอก

แต่การชดเชยสนามภายนอกโดยสมบูรณ์เนื่องจากสนามภายในเหนี่ยวนำจะไม่เกิดขึ้น ความแรงของกระแสวงกลมในอะตอมแม่เหล็กไม่เพียงพอที่จะสร้างสนามแม่เหล็กเดียวกันกับสนามแม่เหล็กภายนอก ดังนั้นเส้นแรงของสนามแม่เหล็กภายนอกจึงยังคงอยู่ในความหนาของวัสดุไดแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กภายนอก "ทะลุ" วัสดุไดแม่เหล็กทะลุผ่านได้

วัสดุชนิดเดียวที่ผลักเส้นสนามแม่เหล็กออกจากตัวมันเองคือตัวนำยิ่งยวด ในตัวนำยิ่งยวด สนามแม่เหล็กภายนอกจะเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสวงกลมรอบเส้นสนามแม่เหล็กภายนอกซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กที่มีทิศทางตรงกันข้ามซึ่งเท่ากับสนามแม่เหล็กภายนอกทุกประการ ในแง่นี้ ตัวนำยิ่งยวดจึงเป็นไดแมกเนติกในอุดมคติ

บนพื้นผิวของตัวนำยิ่งยวด เวกเตอร์ความแรงของสนามแม่เหล็กจะพุ่งไปตามพื้นผิวนี้เสมอ โดยอยู่ในแนวสัมผัสกับพื้นผิวของตัวนำยิ่งยวด บนพื้นผิวของตัวนำยิ่งยวด เวกเตอร์สนามแม่เหล็กไม่มีส่วนประกอบตั้งฉากกับพื้นผิวของตัวนำยิ่งยวด ดังนั้น เส้นสนามแม่เหล็กจะโค้งงอรอบๆ ตัวตัวนำยิ่งยวดไม่ว่าจะมีรูปร่างใดก็ตาม

การดัดตัวนำยิ่งยวดด้วยเส้นสนามแม่เหล็ก

แต่ไม่ได้หมายความว่าหากวางหน้าจอตัวนำยิ่งยวดไว้ระหว่างแม่เหล็กสองตัว จะช่วยแก้ปัญหาได้ ความจริงก็คือเส้นสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กจะไปที่แม่เหล็กอื่นโดยผ่านหน้าจอตัวนำยิ่งยวด ดังนั้นหน้าจอตัวนำยิ่งยวดแบบแบนจะลดอิทธิพลของแม่เหล็กที่มีต่อกันเท่านั้น

ปฏิกิริยาระหว่างแม่เหล็กทั้งสองที่อ่อนลงนี้จะขึ้นอยู่กับความยาวของเส้นสนามที่เชื่อมต่อแม่เหล็กทั้งสองเข้าด้วยกันเพิ่มขึ้นเท่าใด ยิ่งความยาวของเส้นสนามที่เชื่อมต่อกันมากเท่าใด ปฏิสัมพันธ์ระหว่างแม่เหล็กสองตัวที่มีกันและกันก็จะน้อยลงเท่านั้น

นี่เป็นเอฟเฟกต์เดียวกันกับที่คุณเพิ่มระยะห่างระหว่างแม่เหล็กโดยไม่มีตะแกรงตัวนำยิ่งยวด หากคุณเพิ่มระยะห่างระหว่างแม่เหล็ก ความยาวของเส้นสนามแม่เหล็กก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน

ซึ่งหมายความว่าในการเพิ่มความยาวของสายไฟที่เชื่อมต่อแม่เหล็กสองตัวโดยผ่านตะแกรงตัวนำยิ่งยวด จำเป็นต้องเพิ่มขนาดของจอแบนนี้ทั้งด้านความยาวและความกว้าง ซึ่งจะส่งผลให้ความยาวของสายไฟฟ้าบายพาสเพิ่มขึ้น และยิ่งขนาดของจอแบนมีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อเทียบกับระยะห่างระหว่างแม่เหล็ก ปฏิกิริยาระหว่างแม่เหล็กก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างแม่เหล็กจะหายไปโดยสิ้นเชิงก็ต่อเมื่อทั้งสองขนาดของตะแกรงตัวนำยิ่งยวดแบบแบนกลายเป็นอนันต์เท่านั้น นี่เป็นความคล้ายคลึงของสถานการณ์เมื่อแม่เหล็กถูกแยกออกเป็นระยะทางที่กว้างใหญ่อย่างไม่มีที่สิ้นสุด ดังนั้นความยาวของเส้นสนามแม่เหล็กที่เชื่อมต่อพวกมันจึงกลายเป็นอนันต์

ตามทฤษฎีแล้ว แน่นอนว่าสิ่งนี้สามารถแก้ปัญหาได้อย่างสมบูรณ์ แต่ในทางปฏิบัติ เราไม่สามารถสร้างจอแบนที่มีตัวนำยิ่งยวดในมิติที่ไม่มีที่สิ้นสุดได้ ฉันต้องการโซลูชันที่สามารถนำไปใช้ในทางปฏิบัติในห้องปฏิบัติการหรือในการผลิตได้ (เราไม่ได้พูดถึงสภาวะในชีวิตประจำวันอีกต่อไปแล้ว เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างตัวนำยิ่งยวดในชีวิตประจำวัน)

การแบ่งพื้นที่โดยตัวนำยิ่งยวด

อีกทางหนึ่ง หน้าจอแบนที่มีขนาดกว้างใหญ่ไร้ขีดจำกัดสามารถตีความได้ว่าเป็นการแบ่งพื้นที่สามมิติทั้งหมดออกเป็นสองส่วนที่ไม่ได้เชื่อมต่อถึงกัน แต่ไม่ใช่แค่จอแบนขนาดอนันต์ที่สามารถแบ่งพื้นที่ออกเป็นสองส่วนได้ พื้นผิวปิดใดๆ ยังแบ่งช่องว่างออกเป็นสองส่วน คือ ปริมาตรภายในพื้นผิวปิด และปริมาตรภายนอกพื้นผิวปิด

ตัวอย่างเช่น ทรงกลมใดๆ แบ่งพื้นที่ออกเป็นสองส่วน: ลูกบอลที่อยู่ในทรงกลมและทุกสิ่งที่อยู่ภายนอก

ดังนั้นทรงกลมตัวนำยิ่งยวดจึงเป็นฉนวนในอุดมคติของสนามแม่เหล็ก หากคุณวางแม่เหล็กไว้ในทรงกลมที่มีตัวนำยิ่งยวดเช่นนี้ ก็ไม่มีเครื่องมือใดสามารถตรวจจับได้ว่ามีแม่เหล็กอยู่ภายในทรงกลมนี้หรือไม่

และในทางกลับกัน หากคุณถูกวางไว้ภายในทรงกลม สนามแม่เหล็กภายนอกจะไม่กระทำกับคุณ ตัวอย่างเช่น ไม่สามารถตรวจพบสนามแม่เหล็กของโลกภายในทรงกลมที่มีตัวนำยิ่งยวดดังกล่าวด้วยเครื่องมือใดๆ ภายในทรงกลมที่มีตัวนำยิ่งยวดดังกล่าว จะสามารถตรวจจับได้เฉพาะสนามแม่เหล็กจากแม่เหล็กเหล่านั้นที่จะอยู่ภายในทรงกลมนี้ด้วย

ดังนั้น เพื่อไม่ให้แม่เหล็กสองตัวมีปฏิสัมพันธ์กัน แม่เหล็กตัวใดตัวหนึ่งจะต้องถูกวางไว้ในทรงกลมตัวนำยิ่งยวด และตัวที่สองจะต้องถูกทิ้งไว้ด้านนอก จากนั้นสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กอันแรกจะเข้มข้นภายในทรงกลมโดยสมบูรณ์และจะไม่เกินขอบเขตของทรงกลมนี้ ดังนั้นแม่เหล็กอันที่สองจะไม่รู้สึกถึงการมีอยู่ของแม่เหล็กอันแรก ในทำนองเดียวกัน สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กอันที่สองจะไม่สามารถทะลุผ่านเข้าไปในทรงกลมที่มีตัวนำยิ่งยวดได้ ดังนั้นแม่เหล็กอันแรกจะไม่รับรู้ถึงการมีอยู่ของแม่เหล็กอันที่สองอย่างใกล้ชิด

แน่นอน แทนที่จะเป็นทรงกลม คุณสามารถใช้รูปทรงพื้นผิวอื่นๆ ได้ เช่น ทรงรีหรือพื้นผิวทรงกล่อง เป็นต้น ถ้าเพียงแต่จะแบ่งพื้นที่ออกเป็นสองส่วน นั่นคือไม่ควรมีรูบนพื้นผิวนี้ซึ่งสายไฟสามารถเจาะทะลุได้ซึ่งจะเชื่อมต่อแม่เหล็กภายในและภายนอก

มีการใช้สองวิธีในการป้องกันสนามแม่เหล็ก:

วิธีบายพาส

วิธีสนามแม่เหล็กสกรีน

มาดูแต่ละวิธีเหล่านี้กันดีกว่า

วิธีการแบ่งสนามแม่เหล็กด้วยตะแกรง

วิธีการแบ่งสนามแม่เหล็กด้วยตะแกรงใช้เพื่อป้องกันสนามแม่เหล็กสลับที่เปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ และคงที่ ตะแกรงทำจากวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกที่มีการแทรกซึมของแม่เหล็กสัมพัทธ์สูง (เหล็ก, เพอร์มัลลอย) หากมีตะแกรง เส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กจะผ่านไปตามผนังเป็นส่วนใหญ่ (รูปที่ 8.15) ซึ่งมีความต้านทานแม่เหล็กต่ำเมื่อเปรียบเทียบกับช่องอากาศภายในตะแกรง คุณภาพของการป้องกันขึ้นอยู่กับการซึมผ่านของแม่เหล็กของโล่และความต้านทานของวงจรแม่เหล็กเช่น ยิ่งตะแกรงหนาขึ้น ตลอดจนตะเข็บและข้อต่อที่พาดผ่านทิศทางของเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กก็น้อยลง ประสิทธิภาพการป้องกันก็จะสูงขึ้น

วิธีการแทนที่สนามแม่เหล็กด้วยตะแกรง

วิธีการแทนที่สนามแม่เหล็กด้วยตะแกรงใช้ในการคัดกรองสนามแม่เหล็กความถี่สูงสลับกัน ในกรณีนี้จะใช้หน้าจอที่ทำจากโลหะที่ไม่ใช่แม่เหล็ก การป้องกันจะขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำ ปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำมีประโยชน์ที่นี่

ลองวางกระบอกทองแดงในเส้นทางของสนามแม่เหล็กสลับสม่ำเสมอ (รูปที่ 8.16a) ED ที่แปรผันจะรู้สึกตื่นเต้นกับมัน ซึ่งในทางกลับกัน จะสร้างกระแสสลับอุปนัย (กระแส Foucault) สนามแม่เหล็กของกระแสเหล่านี้ (รูปที่ 8.16b) จะถูกปิด ภายในกระบอกสูบจะมุ่งตรงไปยังสนามที่น่าตื่นเต้นและด้านนอก - ในทิศทางเดียวกับสนามที่น่าตื่นเต้น สนามผลลัพธ์ (รูปที่ 8.16, c) กลายเป็นสนามอ่อนลงใกล้กับกระบอกสูบและเสริมกำลังด้านนอกนั่นคือ สนามจะถูกแทนที่จากพื้นที่ที่กระบอกสูบครอบครองซึ่งเป็นผลในการป้องกันซึ่งจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อความต้านทานไฟฟ้าของกระบอกสูบลดลงเช่น ยิ่งกระแสน้ำวนไหลผ่านมากเท่าไร

ด้วยเอฟเฟกต์พื้นผิว (“เอฟเฟกต์ผิวหนัง”) ความหนาแน่นของกระแสไหลวนและความเข้มของสนามแม่เหล็กสลับจะลดลงแบบทวีคูณเมื่อกระแสไหลลึกเข้าไปในโลหะมากขึ้น

, (8.5)

ที่ไหน (8.6)

– ตัวบ่งชี้การลดลงของสนามและกระแสซึ่งเรียกว่า ความลึกในการเจาะเท่ากัน

นี่คือความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กสัมพัทธ์ของวัสดุ

– การซึมผ่านของแม่เหล็กของสุญญากาศ เท่ากับ 1.25*10 8 g*cm -1;

– ความต้านทานของวัสดุ โอห์ม*ซม.

– ความถี่ เฮิรตซ์

ค่าของความลึกของการเจาะที่เท่ากันนั้นสะดวกในการระบุลักษณะการป้องกันของกระแสไหลวน ยิ่ง x0 ยิ่งน้อย สนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นก็จะยิ่งมากขึ้น ซึ่งจะแทนที่สนามภายนอกของแหล่งกำเนิดปิ๊กอัพจากพื้นที่ที่หน้าจอครอบครอง

สำหรับวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็กในสูตร (8.6) =1 ผลการกำบังจะถูกกำหนดโดย และ เท่านั้น จะเกิดอะไรขึ้นหากหน้าจอทำจากวัสดุที่เป็นแม่เหล็กไฟฟ้า?

หากเท่ากัน ผลลัพธ์จะดีกว่า เนื่องจาก >1 (50..100) และ x 0 จะน้อยกว่า

ดังนั้น x 0 จึงเป็นเกณฑ์สำหรับการป้องกันกระแสไหลวน เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะประมาณจำนวนความหนาแน่นกระแสและความแรงของสนามแม่เหล็กที่ระดับความลึก x 0 จะลดลงเมื่อเปรียบเทียบกับสิ่งที่อยู่บนพื้นผิว เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ ให้แทนที่ x = x 0 ลงในสูตร (8.5) จากนั้น

โดยจะเห็นได้ว่าที่ความลึก x 0 ความหนาแน่นกระแสและความแรงของสนามแม่เหล็กจะลดลง e เท่านั่นคือ มีค่าเป็น 1/2.72 ซึ่งก็คือ 0.37 ของความหนาแน่นและความตึงบนพื้นผิว เนื่องจากสนามอ่อนตัวลงเท่านั้น 2.72 เท่าที่ความลึก x 0 ไม่เพียงพอที่จะระบุลักษณะของวัสดุป้องกันจากนั้นใช้ค่าความลึกการเจาะอีกสองค่า x 0.1 และ x 0.01 ซึ่งระบุลักษณะการลดลงของความหนาแน่นกระแสและแรงดันสนาม 10 และ 100 เท่าจากค่าของมันบนพื้นผิว

เรามาแสดงค่า x 0.1 และ x 0.01 ถึงค่า x 0 กัน โดยอาศัยนิพจน์ (8.5) เราสร้างสมการขึ้นมา

และ ,

ต้องตัดสินใจว่าเราจะได้อันไหน

x 0.1 = x 0 ln10=2.3x 0 ; (8.7)

x 0.01 = x 0 ln100 = 4.6x 0

ตามสูตร (8.6) และ (8.7) สำหรับวัสดุป้องกันต่าง ๆ ค่าความลึกของการเจาะจะได้รับในวรรณกรรม เพื่อความชัดเจน เรานำเสนอข้อมูลเดียวกันในรูปแบบของตาราง 8.1

ตารางแสดงให้เห็นว่าสำหรับความถี่สูงทั้งหมด โดยเริ่มจากช่วงคลื่นกลาง ตะแกรงที่ทำจากโลหะใดๆ ที่มีความหนา 0.5..1.5 มม. จะมีประสิทธิภาพมาก เมื่อเลือกความหนาและวัสดุของหน้าจอคุณไม่ควรดำเนินการจากคุณสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุ แต่ต้องได้รับคำแนะนำจาก การพิจารณาถึงความแข็งแรงทางกล ความแข็งแกร่ง ความต้านทานต่อการกัดกร่อน ความง่ายในการต่อชิ้นส่วนแต่ละชิ้น และการสร้างหน้าสัมผัสทรานซิชันที่มีความต้านทานระหว่างชิ้นส่วนเหล่านั้นต่ำ ความง่ายในการบัดกรี การเชื่อม ฯลฯ

จากข้อมูลในตารางเป็นไปตามนั้น สำหรับความถี่ที่มากกว่า 10 MHz ฟิล์มทองแดงและเงินมากกว่านั้นที่มีความหนาน้อยกว่า 0.1 มม. ให้ผลการป้องกันที่สำคัญ- ดังนั้นที่ความถี่สูงกว่า 10 MHz จึงค่อนข้างยอมรับได้ที่จะใช้ตะแกรงที่ทำจากฟอยล์ getinax หรือวัสดุฉนวนอื่น ๆ ที่มีการเคลือบทองแดงหรือเงิน

เหล็กสามารถใช้เป็นตะแกรงได้ แต่คุณต้องจำไว้ว่าเนื่องจากมีความต้านทานสูงและปรากฏการณ์ฮิสเทรีซีส ตะแกรงเหล็กอาจทำให้เกิดการสูญเสียอย่างมีนัยสำคัญในวงจรป้องกัน

การกรอง

การกรองเป็นวิธีหลักในการลดทอนสัญญาณรบกวนเชิงสร้างสรรค์ที่สร้างขึ้นในแหล่งจ่ายไฟและวงจรสวิตชิ่งของ ES กระแสตรงและกระแสสลับ ตัวกรองลดเสียงรบกวนที่ออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์นี้ทำให้สามารถลดเสียงรบกวนจากแหล่งภายนอกและภายในได้ ประสิทธิภาพการกรองถูกกำหนดโดยการลดทอนที่เกิดจากตัวกรอง:

เดซิเบล

ข้อกำหนดพื้นฐานต่อไปนี้ถูกกำหนดให้กับตัวกรอง:

ตรวจสอบประสิทธิภาพ S ที่ระบุในช่วงความถี่ที่ต้องการ (โดยคำนึงถึงความต้านทานภายในและโหลดของวงจรไฟฟ้า)

ข้อจำกัดของแรงดันไฟตรงหรือกระแสสลับที่ยอมให้ตกคร่อมตัวกรองที่กระแสโหลดสูงสุด

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความผิดเพี้ยนแบบไม่เชิงเส้นของแรงดันไฟฟ้าที่ยอมรับได้ ซึ่งกำหนดข้อกำหนดสำหรับความเป็นเส้นตรงของตัวกรอง

ข้อกำหนดการออกแบบ - ประสิทธิภาพการป้องกัน ขนาดและน้ำหนักโดยรวมขั้นต่ำ การรับรองสภาวะความร้อนปกติ ความต้านทานต่ออิทธิพลทางกลและภูมิอากาศ ความสามารถในการผลิตของการออกแบบ ฯลฯ

ต้องเลือกองค์ประกอบตัวกรองโดยคำนึงถึงกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของวงจรไฟฟ้าตลอดจนแรงดันและกระแสไฟกระชากที่เกิดจากความไม่เสถียรทางไฟฟ้าและกระบวนการชั่วคราว

ตัวเก็บประจุพวกมันถูกใช้เป็นองค์ประกอบลดเสียงรบกวนอิสระและเป็นยูนิตกรองแบบขนาน โครงสร้างตัวเก็บประจุลดเสียงรบกวนแบ่งออกเป็น:

ประเภทสองขั้ว K50-6, K52-1B, ETO, K53-1A;

ประเภทการสนับสนุน KO, KO-E, KDO;

ป้อนผ่านชนิดไม่มีโคแอกเชียล K73-21;

ประเภทโคแอกเซียลป้อนผ่าน KTP-44, K10-44, K73-18, K53-17;

หน่วยตัวเก็บประจุ

ลักษณะสำคัญของตัวเก็บประจุลดเสียงรบกวนคือการขึ้นอยู่กับความต้านทานต่อความถี่ เพื่อลดสัญญาณรบกวนในช่วงความถี่สูงสุดประมาณ 10 MHz สามารถใช้ตัวเก็บประจุแบบสองขั้วได้ โดยคำนึงถึงความยาวสายที่สั้น ตัวเก็บประจุลดเสียงรบกวนอ้างอิงถูกใช้จนถึงความถี่ 30-50 MHz ตัวเก็บประจุแบบพาสซีฟแบบสมมาตรใช้ในวงจรสองสายที่มีความถี่สูงสุดประมาณ 100 MHz ตัวเก็บประจุแบบพาสทำงานในช่วงความถี่กว้างจนถึงประมาณ 1,000 MHz

องค์ประกอบอุปนัย- พวกมันถูกใช้เป็นองค์ประกอบลดเสียงรบกวนอิสระและเป็นตัวเชื่อมต่อลำดับของตัวกรองลดเสียงรบกวน ตามโครงสร้างโช้กประเภทที่พบบ่อยที่สุดคือ:

การเปิดแกนเฟอร์โรแมกเนติก

เปิดฟรี

ลักษณะสำคัญของโช้คลดเสียงรบกวนคือการขึ้นอยู่กับอิมพีแดนซ์กับความถี่ ที่ความถี่ต่ำ ขอแนะนำให้ใช้แกนแมกนีโตไดอิเล็กทริกของแบรนด์ PP90 และ PP250 ซึ่งสร้างขึ้นบนพื้นฐานของ m-permalloy เพื่อป้องกันการรบกวนในวงจรอุปกรณ์ที่มีกระแสสูงถึง 3A ขอแนะนำให้ใช้โช้ก HF ประเภท DM และสำหรับกระแสที่มีพิกัดสูงกว่า - โช้กของซีรีส์ D200

ตัวกรองตัวกรองพาสทรูเซรามิกประเภท B7, B14, B23 ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดการรบกวนในวงจรของกระแสตรง, กระแสพัลส์และกระแสสลับในช่วงความถี่ตั้งแต่ 10 MHz ถึง 10 GHz การออกแบบตัวกรองดังกล่าวแสดงในรูปที่ 8.17

การลดทอนที่แนะนำโดยตัวกรอง B7, B14, B23 ในช่วงความถี่ 10..100 MHz จะเพิ่มขึ้นจากประมาณ 20..30 ถึง 50..60 dB และในช่วงความถี่ที่สูงกว่า 100 MHz เกิน 50 dB

ตัวกรองป้อนผ่านเซรามิกประเภท B23B สร้างขึ้นโดยใช้ตัวเก็บประจุแบบดิสก์เซรามิกและโช้คแม่เหล็กไฟฟ้าแบบไม่มีการหมุน (รูปที่ 8.18)

โช้คแบบหมุนฟรีคือแกนเฟอร์โรแมกเนติกแบบท่อที่ทำจากเฟอร์ไรต์เกรด 50 VC-2 ติดตั้งอยู่บนเทอร์มินัลฟีดทรู ความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำคือ 0.08…0.13 μH ตัวเรือนตัวกรองทำจากวัสดุเซรามิก UV-61 ซึ่งมีความแข็งแรงเชิงกลสูง ตัวเครื่องเคลือบด้วยโลหะด้วยชั้นเงินเพื่อให้แน่ใจว่ามีความต้านทานการสัมผัสต่ำระหว่างชั้นนอกของตัวเก็บประจุและบุชชิ่งแบบต่อสายดิน ซึ่งใช้เพื่อยึดตัวกรอง ตัวเก็บประจุถูกบัดกรีตามแนวเส้นรอบวงด้านนอกไปยังตัวเรือนตัวกรอง และตามเส้นรอบวงด้านในไปยังขั้วต่อฟีดทรู มั่นใจในการปิดผนึกตัวกรองโดยการเติมส่วนปลายของตัวเรือนด้วยสารประกอบ

สำหรับตัวกรอง B23B:

ความจุตัวกรองเล็กน้อย - ตั้งแต่ 0.01 ถึง 6.8 µF,

พิกัดแรงดันไฟฟ้า 50 และ 250V,

จัดอันดับปัจจุบันสูงถึง 20A,

ขนาดโดยรวมของตัวกรอง:

ยาว=25มม., ลึก= 12มม

การลดทอนที่แนะนำโดยตัวกรอง B23B ในช่วงความถี่ตั้งแต่ 10 kHz ถึง 10 MHz จะเพิ่มขึ้นจากประมาณ 30..50 ถึง 60..70 dB และในช่วงความถี่ที่สูงกว่า 10 MHz เกิน 70 dB

สำหรับ ES บนบอร์ด การใช้สายไฟลดเสียงรบกวนแบบพิเศษที่มีเฟอร์โรฟิลเลอร์ซึ่งมีความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กสูงและมีการสูญเสียจำเพาะสูงมีแนวโน้มที่ดี ดังนั้น สำหรับสายไฟยี่ห้อ PPE การลดทอนการแทรกในช่วงความถี่ 1...1,000 MHz จะเพิ่มขึ้นจาก 6 เป็น 128 dB/m

เป็นที่ทราบกันว่าการออกแบบตัวเชื่อมต่อแบบหลายพินซึ่งมีการติดตั้งตัวกรองลดเสียงรบกวนรูปตัวยูหนึ่งตัวในแต่ละหน้าสัมผัส

ขนาดโดยรวมของตัวกรองในตัว:

ความยาว 9.5 มม.

เส้นผ่านศูนย์กลาง 3.2 มม.

การลดทอนที่เกิดจากตัวกรองในวงจร 50 โอห์มคือ 20 dB ที่ความถี่ 10 MHz และสูงถึง 80 dB ที่ความถี่ 100 MHz

การกรองวงจรจ่ายไฟของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล

สัญญาณรบกวนพัลส์ในบัสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่างการสลับวงจรรวมดิจิทัล (DIC) รวมถึงการเจาะจากภายนอกอาจทำให้การทำงานของอุปกรณ์ประมวลผลข้อมูลดิจิทัลทำงานผิดปกติได้

เพื่อลดระดับเสียงรบกวนในรถโดยสารกำลังจึงใช้วิธีการออกแบบวงจร:

การลดการเหนี่ยวนำของบัส "กำลัง" โดยคำนึงถึงการมีเพศสัมพันธ์ทางแม่เหล็กร่วมกันของตัวนำตรงและตัวนำกลับ

การลดความยาวของส่วนต่างๆ ของบัส "กำลัง" ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับกระแสสำหรับระบบข้อมูลดิจิทัลต่างๆ

ลดความเร็วของกระแสพัลส์ในบัส "กำลัง" โดยใช้ตัวเก็บประจุลดเสียงรบกวน

โทโพโลยีเชิงเหตุผลของวงจรกำลังบนแผงวงจรพิมพ์

การเพิ่มขนาดหน้าตัดของตัวนำจะทำให้ค่าความเหนี่ยวนำภายในของบัสลดลง และยังช่วยลดความต้านทานเชิงแอ็กทีฟอีกด้วย อย่างหลังมีความสำคัญอย่างยิ่งในกรณีของกราวด์บัส ซึ่งเป็นตัวนำส่งคืนสำหรับวงจรสัญญาณ ดังนั้นในแผงวงจรพิมพ์หลายชั้นจึงเป็นที่พึงปรารถนาที่จะสร้างบัส "กำลัง" ในรูปแบบของเครื่องบินนำไฟฟ้าที่อยู่ในชั้นที่อยู่ติดกัน (รูปที่ 8.19)

บัสไฟฟ้าเหนือศีรษะที่ใช้ในการประกอบวงจรพิมพ์บนไอซีดิจิทัลมีขนาดตามขวางที่ใหญ่กว่าเมื่อเปรียบเทียบกับบัสบาร์ที่ผลิตในรูปแบบของตัวนำที่พิมพ์ออกมา ดังนั้นจึงมีความเหนี่ยวนำและความต้านทานต่ำกว่า ข้อดีเพิ่มเติมของรถโดยสารไฟฟ้าแบบติดตั้งคือ:

การกำหนดเส้นทางวงจรสัญญาณแบบง่าย

การเพิ่มความแข็งแกร่งของ PP โดยการสร้างซี่โครงเพิ่มเติมที่ทำหน้าที่เป็นตัวจำกัดที่ปกป้อง IC ที่ติดตั้ง ERE จากความเสียหายทางกลระหว่างการติดตั้งและการกำหนดค่าของผลิตภัณฑ์ (รูปที่ 8.20)

แถบ "กำลัง" ที่ผลิตขึ้นโดยการพิมพ์และติดตั้งในแนวตั้งบน PCB มีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีขั้นสูง (รูปที่ 6.12c)

มีการออกแบบบัสบาร์แบบติดตั้งที่รู้จักกันดีซึ่งติดตั้งไว้ใต้ตัว IC ซึ่งตั้งอยู่บนบอร์ดเป็นแถว (รูปที่ 8.22)

การออกแบบบัส "อุปทาน" ที่ได้รับการพิจารณายังให้ความจุเชิงเส้นขนาดใหญ่ซึ่งนำไปสู่การลดลงของความต้านทานคลื่นของสาย "อุปทาน" และส่งผลให้ระดับเสียงรบกวนของแรงกระตุ้นลดลง

การกระจายพลังงานของ IC ไปยัง PP ไม่ควรดำเนินการเป็นอนุกรม (รูปที่ 8.23a) แต่เป็นแบบขนาน (รูปที่ 8.23b)

จำเป็นต้องใช้การกระจายพลังงานในรูปแบบของวงจรปิด (รูปที่ 8.23c) การออกแบบนี้ใกล้เคียงกับพารามิเตอร์ทางไฟฟ้ากับระนาบกำลังแข็ง เพื่อป้องกันอิทธิพลของสนามแม่เหล็กที่มีสัญญาณรบกวนจากภายนอก ควรมีวงปิดภายนอกไว้ตามแนวเส้นรอบวงของ PP

การต่อลงดิน

ระบบสายดินเป็นวงจรไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติในการรักษาศักย์ไฟฟ้าขั้นต่ำซึ่งเป็นระดับอ้างอิงในผลิตภัณฑ์เฉพาะ ระบบสายดินในแหล่งจ่ายไฟจะต้องมีวงจรส่งสัญญาณและกำลังส่งกลับ ปกป้องผู้คนและอุปกรณ์จากข้อผิดพลาดในวงจรแหล่งจ่าย และกำจัดประจุไฟฟ้าสถิต

ข้อกำหนดพื้นฐานต่อไปนี้ใช้กับระบบสายดิน:

1) ลดอิมพีแดนซ์โดยรวมของกราวด์บัสให้เหลือน้อยที่สุด

2) การไม่มีลูปกราวด์แบบปิดที่ไวต่อสนามแม่เหล็ก

ES ต้องการวงจรกราวด์แยกกันอย่างน้อยสามวงจร:

สำหรับวงจรสัญญาณที่มีกระแสและแรงดันไฟฟ้าต่ำ

สำหรับวงจร อุปกรณ์แหล่งจ่าย ที่มีการใช้พลังงานสูง ( พาวเวอร์ซัพพลาย ระยะ เอาต์พุต ES ฯลฯ )

สำหรับวงจรตัวถัง (แชสซี แผง หน้าจอ และการเคลือบโลหะ)

วงจรไฟฟ้าใน ES มีการต่อสายดินในลักษณะต่อไปนี้: ที่จุดหนึ่งและหลายจุดที่ใกล้กับจุดอ้างอิงสายดินมากที่สุด (รูปที่ 8.24)

ดังนั้นระบบสายดินจึงสามารถเรียกว่าจุดเดียวและหลายจุดได้

การรบกวนระดับสูงสุดเกิดขึ้นในระบบสายดินจุดเดียวที่มีบัสกราวด์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมทั่วไป (รูปที่ 8.24 ก)

ยิ่งจุดกราวด์อยู่ห่างจากจุดนั้นมากเท่าไร ศักยภาพก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ไม่ควรใช้กับวงจรที่มีการกระจายพลังงานมาก เนื่องจาก FU กำลังสูงจะสร้างกระแสไหลกลับกราวด์ขนาดใหญ่ซึ่งอาจส่งผลต่อ FU สัญญาณขนาดเล็ก หากจำเป็น ควรเชื่อมต่อ FU ที่สำคัญที่สุดให้ใกล้กับจุดลงกราวด์อ้างอิงมากที่สุด

ควรใช้ระบบกราวด์หลายจุด (รูปที่ 8.24 c) สำหรับวงจรความถี่สูง (f≥10 MHz) โดยเชื่อมต่อ RES FU ที่จุดที่ใกล้กับจุดกราวด์อ้างอิงมากที่สุด

สำหรับวงจรที่มีความละเอียดอ่อน จะใช้วงจรกราวด์ลอย (รูปที่ 8.25) ระบบสายดินนี้จำเป็นต้องแยกวงจรออกจากแชสซีโดยสมบูรณ์ (ความต้านทานสูงและความจุต่ำ) มิฉะนั้นจะไม่มีประสิทธิภาพ วงจรสามารถใช้พลังงานจากเซลล์แสงอาทิตย์หรือแบตเตอรี่ได้ และสัญญาณจะต้องเข้าและออกจากวงจรผ่านหม้อแปลงหรือออปโตคัปเปลอร์

ตัวอย่างของการดำเนินการตามหลักการต่อสายดินที่พิจารณาสำหรับเทปไดรฟ์ดิจิทัลแบบเก้าแทร็กจะแสดงในรูปที่ 8.26

มีรถโดยสารภาคพื้นดินดังต่อไปนี้: สามสัญญาณ หนึ่งกำลัง และหนึ่งตัวถัง FU แบบอะนาล็อกที่ไวต่อการรบกวนมากที่สุด (เครื่องขยายสัญญาณเก้าสัมผัส) ได้รับการต่อสายดินโดยใช้บัสกราวด์สองตัวที่แยกจากกัน แอมพลิฟายเออร์การเขียนเก้าตัว ซึ่งทำงานที่ระดับสัญญาณที่สูงกว่าแอมพลิฟายเออร์การอ่าน เช่นเดียวกับไอซีควบคุมและวงจรอินเทอร์เฟซที่มีผลิตภัณฑ์ข้อมูลเชื่อมต่อกับบัสสัญญาณที่สาม กราวด์ มอเตอร์กระแสตรงสามตัวและวงจรควบคุม รีเลย์ และโซลินอยด์เชื่อมต่อกับกราวด์บัสกำลัง วงจรควบคุมมอเตอร์เพลาขับที่ไวที่สุดจะเชื่อมต่อใกล้กับจุดอ้างอิงกราวด์มากที่สุด กราวด์บัสของแชสซีใช้เพื่อเชื่อมต่อแชสซีและเคส บัสสัญญาณ กำลัง และกราวด์ของแชสซีเชื่อมต่อเข้าด้วยกันที่จุดหนึ่งในแหล่งจ่ายไฟสำรอง ควรสังเกตว่าเมื่อออกแบบ RES แนะนำให้วาดไดอะแกรมการเดินสายโครงสร้าง

การป้องกันสนามแม่เหล็กสามารถทำได้สองวิธี:

การป้องกันโดยใช้วัสดุแม่เหล็กไฟฟ้า

การป้องกันโดยใช้กระแสน้ำไหลวน

วิธีแรกมักใช้เมื่อป้องกัน MF คงที่และฟิลด์ความถี่ต่ำ วิธีที่สองให้ประสิทธิภาพที่สำคัญในการป้องกัน MPs ความถี่สูง เนื่องจากผลกระทบที่พื้นผิว ความหนาแน่นของกระแสเอ็ดดี้และความเข้มของสนามแม่เหล็กสลับเมื่อไหลลึกเข้าไปในโลหะจะลดลงตามกฎเลขชี้กำลัง:

การวัดสนามและการลดกระแสซึ่งเรียกว่าความลึกในการเจาะที่เท่ากัน

ยิ่งความลึกของการเจาะน้อยลง กระแสไฟฟ้าจะไหลในชั้นพื้นผิวของตัวกรองมากขึ้นเท่านั้น MF ย้อนกลับที่สร้างขึ้นโดยมันก็จะยิ่งมากขึ้น ซึ่งจะแทนที่สนามภายนอกของแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนจากพื้นที่ที่ถูกครอบครองโดยตัวกรอง หากตัวกรองทำจากวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็ก ผลของการป้องกันจะขึ้นอยู่กับค่าการนำไฟฟ้าของวัสดุและความถี่ของสนามป้องกันเท่านั้น หากตัวกรองทำจากวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก ดังนั้น สิ่งอื่นๆ ที่เท่ากัน สนามภายนอกจะเหนี่ยวนำ e ขนาดใหญ่เข้าไปในนั้น d.s. เนื่องจากเส้นสนามแม่เหล็กมีความเข้มข้นมากขึ้น ด้วยค่าการนำไฟฟ้าจำเพาะที่เท่ากันของวัสดุ กระแสไหลวนจะเพิ่มขึ้น ซึ่งจะนำไปสู่ความลึกของการเจาะที่น้อยลงและเอฟเฟกต์การป้องกันที่ดีขึ้น

เมื่อเลือกความหนาและวัสดุของหน้าจอไม่ควรพิจารณาจากคุณสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุ แต่ควรคำนึงถึงความแข็งแรงทางกล น้ำหนัก ความแข็งแกร่ง ความต้านทานต่อการกัดกร่อน ความง่ายในการต่อชิ้นส่วนแต่ละชิ้น และการเปลี่ยนหน้าสัมผัสระหว่างกัน มีความต้านทานต่ำ ง่ายต่อการบัดกรี การเชื่อม ฯลฯ

จากข้อมูลในตารางเป็นที่ชัดเจนว่าสำหรับความถี่ที่สูงกว่า 10 MHz ทองแดงและโดยเฉพาะฟิล์มเงินที่มีความหนาประมาณ 0.1 มม. ให้ผลการป้องกันที่สำคัญ ดังนั้นที่ความถี่สูงกว่า 10 MHz จึงค่อนข้างยอมรับได้ที่จะใช้หน้าจอที่ทำจากฟอยล์ getinax หรือไฟเบอร์กลาส ที่ความถี่สูง เหล็กจะให้ผลการป้องกันที่ดีกว่าโลหะที่ไม่ใช่แม่เหล็ก อย่างไรก็ตาม ควรพิจารณาว่าหน้าจอดังกล่าวอาจทำให้เกิดการสูญเสียอย่างมีนัยสำคัญในวงจรที่มีฉนวนหุ้ม เนื่องจากมีความต้านทานสูงและปรากฏการณ์ฮิสเทรีซิส ดังนั้น หน้าจอดังกล่าวจึงใช้ได้เฉพาะในกรณีที่สามารถละเว้นการสูญเสียการแทรกได้ นอกจากนี้ เพื่อประสิทธิภาพในการป้องกันที่ดียิ่งขึ้น หน้าจอต้องมีความต้านทานแม่เหล็กน้อยกว่าอากาศ จากนั้นเส้นสนามแม่เหล็กมีแนวโน้มที่จะผ่านไปตามผนังของหน้าจอและทะลุเข้าไปในพื้นที่ด้านนอกหน้าจอน้อยลง หน้าจอดังกล่าวมีความเหมาะสมเท่าเทียมกันสำหรับการป้องกันอิทธิพลของสนามแม่เหล็กและสำหรับการปกป้องพื้นที่ภายนอกจากอิทธิพลของสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยแหล่งกำเนิดภายในหน้าจอ

เหล็กและเพอร์มัลลอยมีหลายเกรดที่มีค่าการซึมผ่านของแม่เหล็กต่างกัน ดังนั้นจึงต้องคำนวณความลึกของการเจาะสำหรับแต่ละวัสดุ การคำนวณทำได้โดยใช้สมการโดยประมาณ:

1) การป้องกันจากสนามแม่เหล็กภายนอก

เส้นสนามแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กภายนอก (เส้นเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กรบกวน) ส่วนใหญ่จะผ่านความหนาของผนังของหน้าจอ ซึ่งมีความต้านทานแม่เหล็กต่ำเมื่อเทียบกับความต้านทานของพื้นที่ภายในหน้าจอ เป็นผลให้สนามแม่เหล็กภายนอกของการรบกวนจะไม่ส่งผลกระทบต่อโหมดการทำงานของวงจรไฟฟ้า

2) ป้องกันสนามแม่เหล็กของคุณเอง

การป้องกันดังกล่าวจะใช้หากงานคือการปกป้องวงจรไฟฟ้าภายนอกจากผลกระทบของสนามแม่เหล็กที่สร้างโดยกระแสคอยล์ ตัวเหนี่ยวนำ L เช่น เมื่อจำเป็นต้อง จำกัด การรบกวนที่สร้างขึ้นโดยการเหนี่ยวนำ L ในทางปฏิบัติปัญหานี้จะได้รับการแก้ไขโดยใช้หน้าจอแม่เหล็กดังที่แสดงไว้ในแผนผังในรูป ที่นี่เส้นสนามเกือบทั้งหมดของขดลวดเหนี่ยวนำจะถูกปิดผ่านความหนาของผนังหน้าจอโดยไม่เกินขีดจำกัดเนื่องจากความต้านทานแม่เหล็กของหน้าจอนั้นน้อยกว่าความต้านทานของพื้นที่โดยรอบมาก

3) หน้าจอคู่

ในหน้าจอแม่เหล็กคู่ เราสามารถจินตนาการได้ว่าส่วนหนึ่งของเส้นแรงแม่เหล็กที่ขยายเกินความหนาของผนังของหน้าจอหนึ่งจะถูกปิดผ่านความหนาของผนังของหน้าจอที่สอง ในทำนองเดียวกันเราสามารถจินตนาการถึงการกระทำของหน้าจอแม่เหล็กคู่เมื่อทำการแปลสัญญาณรบกวนแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยองค์ประกอบของวงจรไฟฟ้าที่อยู่ภายในหน้าจอแรก (ด้านใน): เส้นสนามแม่เหล็กจำนวนมาก (เส้นกระเจิงแม่เหล็ก) จะปิดลง ผ่านผนังของฉากกั้นด้านนอก แน่นอนว่าในหน้าจอคู่ต้องเลือกความหนาของผนังและระยะห่างระหว่างกันอย่างมีเหตุผล

ค่าสัมประสิทธิ์การป้องกันโดยรวมถึงขนาดสูงสุดในกรณีที่ความหนาของผนังและช่องว่างระหว่างตัวกรองเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของระยะห่างจากศูนย์กลางของตัวกรอง และค่าของช่องว่างคือค่าเฉลี่ยทางเรขาคณิตของความหนาของผนังของ หน้าจอที่อยู่ติดกัน ในกรณีนี้ ค่าสัมประสิทธิ์การป้องกันคือ:

ลิตร = 20lg (H/Ne)

การผลิตหน้าจอคู่ตามคำแนะนำนี้เป็นเรื่องยากในทางปฏิบัติด้วยเหตุผลทางเทคโนโลยี เป็นการสมควรกว่ามากที่จะเลือกระยะห่างระหว่างเปลือกที่อยู่ติดกับช่องว่างอากาศของตะแกรงที่มากกว่าความหนาของตะแกรงแรกโดยประมาณเท่ากับระยะห่างระหว่างสแต็คของตะแกรงแรกกับขอบของวงจรที่มีฉนวนหุ้ม องค์ประกอบ (เช่น ขดลวดเหนี่ยวนำ) การเลือกความหนาของผนังแผงแม่เหล็กอย่างใดอย่างหนึ่งหรืออย่างอื่นไม่สามารถทำให้ชัดเจนได้ กำหนดความหนาของผนังที่สมเหตุสมผล วัสดุหน้าจอ ความถี่สัญญาณรบกวน และค่าสัมประสิทธิ์การป้องกันที่ระบุ จะเป็นประโยชน์ในการพิจารณาดังต่อไปนี้

1. เมื่อความถี่ของการรบกวนเพิ่มขึ้น (ความถี่ของสนามแม่เหล็กสลับของการรบกวน) การซึมผ่านของแม่เหล็กของวัสดุจะลดลงและทำให้คุณสมบัติการป้องกันของวัสดุเหล่านี้ลดลง เนื่องจากเมื่อการซึมผ่านของแม่เหล็กลดลง ความต้านทานต่อฟลักซ์แม่เหล็ก ที่ได้รับจากหน้าจอเพิ่มขึ้น ตามกฎแล้ว การลดลงของการซึมผ่านของแม่เหล็กด้วยความถี่ที่เพิ่มขึ้นจะรุนแรงที่สุดสำหรับวัสดุแม่เหล็กที่มีการซึมผ่านของแม่เหล็กเริ่มต้นสูงสุด ตัวอย่างเช่น เหล็กแผ่นไฟฟ้าที่มีการซึมผ่านของแม่เหล็กเริ่มต้นต่ำเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในค่า jx ด้วยความถี่ที่เพิ่มขึ้น และเพอร์มัลลอยซึ่งมีค่าเริ่มต้นของการซึมผ่านของแม่เหล็กสูง มีความไวต่อการเพิ่มความถี่ของสนามแม่เหล็กมาก ; การซึมผ่านของแม่เหล็กลดลงอย่างรวดเร็วตามความถี่

2. ในวัสดุแม่เหล็กที่สัมผัสกับการรบกวนของสนามแม่เหล็กความถี่สูง ผลกระทบของพื้นผิวจะปรากฏให้เห็นอย่างเห็นได้ชัด เช่น การกระจัดของฟลักซ์แม่เหล็กไปยังพื้นผิวของผนังหน้าจอ ทำให้เกิดความต้านทานแม่เหล็กของหน้าจอเพิ่มขึ้น ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว ดูเหมือนจะไร้ประโยชน์เลยที่จะเพิ่มความหนาของผนังตะแกรงให้เกินกว่าที่ฟลักซ์แม่เหล็กครอบครองที่ความถี่ที่กำหนด ข้อสรุปนี้ไม่ถูกต้องเนื่องจากการเพิ่มความหนาของผนังทำให้ความต้านทานแม่เหล็กของหน้าจอลดลงแม้ว่าจะมีผลกระทบต่อพื้นผิวก็ตาม ในกรณีนี้ควรคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กในเวลาเดียวกัน เนื่องจากปรากฏการณ์ของผลกระทบพื้นผิวในวัสดุแม่เหล็กมักจะเริ่มส่งผลกระทบต่อตัวเองอย่างเห็นได้ชัดมากกว่าการลดลงของการซึมผ่านของแม่เหล็กในบริเวณความถี่ต่ำ อิทธิพลของทั้งสองปัจจัยในการเลือกความหนาของผนังหน้าจอจะแตกต่างกันในช่วงความถี่ที่แตกต่างกันของ การรบกวนทางแม่เหล็ก ตามกฎแล้วการลดคุณสมบัติการป้องกันด้วยความถี่การรบกวนที่เพิ่มขึ้นจะเด่นชัดมากขึ้นในหน้าจอที่ทำจากวัสดุที่มีการซึมผ่านของแม่เหล็กเริ่มต้นสูง คุณสมบัติที่กล่าวมาข้างต้นของวัสดุแม่เหล็กเป็นพื้นฐานสำหรับคำแนะนำในการเลือกวัสดุและความหนาของผนังของหน้าจอแม่เหล็ก คำแนะนำเหล่านี้สามารถสรุปได้ดังนี้:

A) หน้าจอที่ทำจากเหล็กไฟฟ้า (หม้อแปลง) ธรรมดาซึ่งมีความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กเริ่มต้นต่ำสามารถใช้ได้หากจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่ามีค่าสัมประสิทธิ์การป้องกันต่ำ (Ke 10) หน้าจอดังกล่าวมีค่าสัมประสิทธิ์การป้องกันเกือบคงที่ในช่วงความถี่ที่ค่อนข้างกว้างมากถึงหลายสิบกิโลเฮิร์ตซ์ ความหนาของหน้าจอดังกล่าวขึ้นอยู่กับความถี่ของการรบกวน และยิ่งความถี่ต่ำลง ความหนาของหน้าจอก็จะยิ่งมากขึ้นตามไปด้วย ตัวอย่างเช่นด้วยความถี่สนามแม่เหล็กรบกวน 50-100 Hz ความหนาของผนังหน้าจอควรอยู่ที่ประมาณ 2 มม. หากจำเป็นต้องเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การป้องกันหรือความหนาของหน้าจอที่ใหญ่ขึ้น ขอแนะนำให้ใช้ชั้นป้องกันหลายชั้น (หน้าจอสองหรือสามหน้าจอ) ที่มีความหนาน้อยกว่า

ข) ขอแนะนำให้ใช้ตะแกรงที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กที่มีการซึมผ่านเริ่มต้นสูง (เช่น เพอร์มัลลอย) หากจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่ามีค่าสัมประสิทธิ์การป้องกันสูง (Ke > 10) ในย่านความถี่ที่ค่อนข้างแคบ และไม่แนะนำให้เลือก ความหนาของแต่ละเปลือกของหน้าจอแม่เหล็กมากกว่า 0.3-0.4 มม. ผลการป้องกันของตัวกรองดังกล่าวเริ่มลดลงอย่างเห็นได้ชัดที่ความถี่ที่สูงกว่าหลายร้อยหรือพันเฮิรตซ์ ขึ้นอยู่กับการซึมผ่านเริ่มต้นของวัสดุเหล่านี้

ทุกสิ่งที่กล่าวไว้ข้างต้นเกี่ยวกับเกราะแม่เหล็กนั้นเป็นจริงสำหรับสนามแม่เหล็กรบกวนที่อ่อนแอ หากหน้าจอตั้งอยู่ใกล้กับแหล่งสัญญาณรบกวนที่ทรงพลังและฟลักซ์แม่เหล็กที่มีการเหนี่ยวนำแม่เหล็กสูงเกิดขึ้น ดังที่ทราบกันดีอยู่แล้ว จำเป็นต้องคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของการซึมผ่านแบบไดนามิกของแม่เหล็กโดยขึ้นอยู่กับการเหนี่ยวนำ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องคำนึงถึงการสูญเสียความหนาของหน้าจอด้วย ในทางปฏิบัติ จะไม่พบกับแหล่งกำเนิดสนามแม่เหล็กรบกวนที่มีความเข้มข้นสูงดังกล่าว ซึ่งจะต้องคำนึงถึงผลกระทบต่อหน้าจอด้วย ยกเว้นกรณีพิเศษบางกรณีที่ไม่ได้กำหนดไว้สำหรับการฝึกปฏิบัติวิทยุสมัครเล่นและสภาวะการทำงานปกติสำหรับวงกว้าง อุปกรณ์วิทยุที่ใช้แล้ว

ทดสอบ

1. เมื่อใช้แผ่นป้องกันแม่เหล็ก หน้าจอจะต้อง:
1) มีความต้านทานแม่เหล็กน้อยกว่าอากาศ
2) มีความต้านทานแม่เหล็กเท่ากับอากาศ
3) มีความต้านทานแม่เหล็กมากกว่าอากาศ

2. เมื่อป้องกันสนามแม่เหล็กการต่อสายดินของโล่:
1) ไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการป้องกัน
2) เพิ่มประสิทธิภาพในการป้องกันแม่เหล็ก
3) ลดประสิทธิภาพของการป้องกันแม่เหล็ก

3. ที่ความถี่ต่ำ (<100кГц) эффективность магнитного экранирования зависит от:
ก) ความหนาของตะแกรง ข) ความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กของวัสดุ ค) ระยะห่างระหว่างตะแกรงและวงจรแม่เหล็กอื่นๆ
1) เฉพาะ a และ b เท่านั้นที่ถูกต้อง
2) เฉพาะ b และ c เท่านั้นที่เป็นจริง
3) a และ c เท่านั้นที่เป็นจริง
4) ตัวเลือกทั้งหมดถูกต้อง

4. การป้องกันแม่เหล็กที่ความถี่ต่ำใช้:
1) ทองแดง
2) อลูมิเนียม
3) เพอร์มัลลอย.

5. การป้องกันแม่เหล็กที่ความถี่สูงใช้:
1) เหล็ก
2) เพอร์มัลลอย
3) ทองแดง

6. ที่ความถี่สูง (>100 kHz) ประสิทธิผลของการป้องกันแม่เหล็กไม่ได้ขึ้นอยู่กับ:
1) ความหนาของหน้าจอ

2) การซึมผ่านของแม่เหล็กของวัสดุ
3) ระยะห่างระหว่างหน้าจอกับวงจรแม่เหล็กอื่นๆ

วรรณกรรมที่ใช้:

2. Semenenko, V. A. ความปลอดภัยของข้อมูล / V. A. Semenenko - มอสโก, 2551

3. Yarochkin, V. I. ความปลอดภัยของข้อมูล / V. I. Yarochkin - มอสโก, 2000

4. Demirchan, K. S. รากฐานทางทฤษฎีของวิศวกรรมไฟฟ้าเล่มที่ 3 / K. S. Demirchan S.-P, 2003

ลองพิจารณาแม่เหล็กแท่งธรรมดา: แม่เหล็ก 1 วางอยู่บนพื้นผิวทิศเหนือโดยให้เสาหงายขึ้น ระยะแขวน y " บทบาท = "การนำเสนอ" style = "ตำแหน่ง: ญาติ;"> ย y " บทบาท = "การนำเสนอ" style = "ตำแหน่ง: ญาติ;"> y " บทบาท = "การนำเสนอ" style = "ตำแหน่ง: ญาติ;"> Yด้านบน (วางจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งด้วยท่อพลาสติก) เป็นแม่เหล็กแท่งอันที่สองที่เล็กกว่า แม่เหล็ก 2 โดยคว่ำขั้วเหนือลง แรงแม่เหล็กระหว่างพวกมันมีมากกว่าแรงโน้มถ่วงและทำให้แม่เหล็ก 2 ลอยอยู่ พิจารณาวัสดุบางอย่าง วัสดุ-X ซึ่งเคลื่อนที่เข้าหาช่องว่างระหว่างแม่เหล็กสองตัวด้วยความเร็วเริ่มต้น โวลต์ "role="การนำเสนอ" style="position: ญาติ;"> โวลต์ โวลต์ "role="การนำเสนอ" style="position: ญาติ;"> โวลต์ "role="การนำเสนอ" style="position: ญาติ;">v ,

มีวัสดุ วัสดุ-X ที่จะช่วยลดระยะห่างหรือไม่ y " บทบาท = "การนำเสนอ" style = "ตำแหน่ง: ญาติ;"> ย y " บทบาท = "การนำเสนอ" style = "ตำแหน่ง: ญาติ;"> y " บทบาท = "การนำเสนอ" style = "ตำแหน่ง: ญาติ;"> Yระหว่างแม่เหล็ก 2 อัน และทะลุผ่านช่องว่างโดยไม่เปลี่ยนความเร็ว โวลต์ "role="การนำเสนอ" style="position: ญาติ;"> โวลต์ โวลต์ "role="การนำเสนอ" style="position: ญาติ;"> โวลต์ "role="การนำเสนอ" style="position: ญาติ;">v ?

นักฟิสิกส์สมัครเล่น

เป็นคำถามที่แปลกมาก

คำตอบ

โจโจ้

วัสดุที่คุณกำลังมองหาอาจเป็นตัวนำยิ่งยวด วัสดุเหล่านี้มีความต้านทานกระแสเป็นศูนย์ และสามารถชดเชยเส้นสนามที่เจาะทะลุในชั้นแรกของวัสดุได้ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเอฟเฟกต์ Meissner และเป็นคำจำกัดความของสถานะตัวนำยิ่งยวด

ในกรณีของคุณ แผ่นเปลือกโลกอยู่ระหว่างแม่เหล็กสองตัว สิ่งนี้จะลดลงอย่างแน่นอน y " บทบาท = "การนำเสนอ" style = "ตำแหน่ง: ญาติ;"> ย y " บทบาท = "การนำเสนอ" style = "ตำแหน่ง: ญาติ;"> y " บทบาท = "การนำเสนอ" style = "ตำแหน่ง: ญาติ;"> Y ,

เพื่อความเร็ว:

ในกรณีนี้ กระแสเอ็ดดี้ที่เกิดจากสนามแม่เหล็กมักจะทำให้สูญเสียพลังงาน ซึ่งกำหนดเป็น:

P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> n P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> = π P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> 2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> ใน P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> 2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> n P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> ง P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> 2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> จ P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> 2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> 6 พัน ρ D P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> , P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="presentation">п P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="presentation">= P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ">π P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ">2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="presentation">B P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="presentation">п P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ">2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="presentation">d P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ">2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " บทบาท="การนำเสนอ">E P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ">2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="การนำเสนอ">6 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " บทบาท="การนำเสนอ">К P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="presentation">ρ P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " Role="presentation">D P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " บทบาท="การนำเสนอ">,

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากตัวนำยิ่งยวดมีความต้านทานเป็นศูนย์และโดยพฤตินัย

ρ = ∞ " บทบาท="การนำเสนอ"> ρ = ∞ ρ = ∞ " บทบาท="การนำเสนอ"> ρ = ∞ " บทบาท="การนำเสนอ">ρ ρ = ∞ " บทบาท="การนำเสนอ">= ρ = ∞ " บทบาท="การนำเสนอ">∞

ไม่ควรสูญเสียพลังงานจลน์ ดังนั้นความเร็วจะยังคงเท่าเดิม

มีเพียงปัญหาเดียว:

ตัวนำยิ่งยวดสามารถมีอยู่ได้ที่อุณหภูมิต่ำมากเท่านั้น ดังนั้นอาจไม่สามารถทำได้ในกรณีของรถของคุณ... อย่างน้อยคุณจะต้องมีระบบทำความเย็นไนโตรเจนเหลวเพื่อทำให้เย็นลง

นอกเหนือจากตัวนำยิ่งยวด ฉันไม่เห็นวัสดุใดที่เป็นไปได้ เพราะถ้าวัสดุนั้นเป็นตัวนำ คุณจะมีการสูญเสียกระแสไหลวนอยู่เสมอ (ซึ่งช่วยลด โวลต์ "role="การนำเสนอ" style="position: ญาติ;"> โวลต์ โวลต์ "role="การนำเสนอ" style="position: ญาติ;"> โวลต์ "role="การนำเสนอ" style="position: ญาติ;">v) หรือวัสดุที่มิใช่ตัวนำ (แล้ว y " บทบาท = "การนำเสนอ" style = "ตำแหน่ง: ญาติ;"> ย y " บทบาท = "การนำเสนอ" style = "ตำแหน่ง: ญาติ;"> y " บทบาท = "การนำเสนอ" style = "ตำแหน่ง: ญาติ;"> Yจะไม่ลดลง)

อดัมพอร์ต

ปรากฏการณ์นี้สามารถสังเกตได้ในรถยนต์หรือที่ไหนสักแห่งในการทดลองหรือไม่?

โจโจ้

อย่างไรก็ตาม ประเด็นก็คือเมื่อตัวนำยิ่งยวดเข้าไปในสนามแม่เหล็ก เส้นแรงจะเบนออกไป ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับการทำงาน... ดังนั้น ในความเป็นจริง การเข้าไปในพื้นที่ระหว่างแม่เหล็กสองตัวจะต้องใช้พลังงานบางส่วน หากจานออกจากพื้นที่หลังจากนั้น พลังงานจะถูกเล่นกลับ

ลูเพอร์คัส

มีวัสดุที่มีการซึมผ่านของแม่เหล็กสูงมาก เช่น สิ่งที่เรียกว่า µ-metal พวกมันถูกใช้เพื่อสร้างฉากกั้นที่ทำให้สนามแม่เหล็กของโลกอ่อนลงในเส้นทางของลำอิเล็กตรอนในเครื่องมือไฟฟ้าออปติคอลที่มีความละเอียดอ่อน

เนื่องจากคำถามของคุณประกอบด้วยสองส่วนที่แยกจากกัน ฉันจะแยกออกเพื่อดูแต่ละส่วนแยกกัน

1. กรณีคงที่: ขั้วแม่เหล็กจะเข้าใกล้กันมากขึ้นหรือไม่เมื่อวางแผ่นป้องกันแม่เหล็กไว้ระหว่างขั้วทั้งสอง?

วัสดุ Mu จะไม่ "ฆ่า" สนามแม่เหล็กระหว่างขั้วแม่เหล็กของคุณ แต่เพียงเบี่ยงเบนทิศทาง โดยนำบางส่วนเข้าไปในเกราะโลหะ สิ่งนี้จะเปลี่ยนความแรงของสนามอย่างมาก B " บทบาท = "การนำเสนอ" style = "ตำแหน่ง: ญาติ;"> ใน B " บทบาท = "การนำเสนอ" style = "ตำแหน่ง: ญาติ;"> B " บทบาท="การนำเสนอ" style="position: ญาติ;">Bบนพื้นผิวของหน้าจอ แทบจะบดบังส่วนประกอบที่ขนานกัน สิ่งนี้ส่งผลให้แรงดันแม่เหล็กลดลง p = B 2 8 π μ " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> พี = บี p = B 2 8 π μ " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> p = B 2 8 π μ " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> 2 p = B 2 8 π μ " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> p = B 2 8 π μ " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> 8π p = B 2 8 π μ " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> p = B 2 8 π μ " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> μ p = B 2 8 π μ " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> p = B 2 8 π μ " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;">п p = B 2 8 π μ " Role="presentation" style="position:relative;">เท่ากับ p = B 2 8 π μ " Role="presentation" style="position:relative;">B p = B 2 8 π μ " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;">2 p = B 2 8 π μ " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;">8 p = B 2 8 π μ " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;">π p = B 2 8 π μ " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;">μใกล้กับพื้นผิวหน้าจอ จะเกิดอะไรขึ้นหากสนามแม่เหล็กบนหน้าจอลดลงทำให้แรงดันแม่เหล็กที่ตำแหน่งของแม่เหล็กเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ส่งผลให้แม่เหล็กเคลื่อนที่ ฉันเกรงว่าจำเป็นต้องมีการคำนวณที่ละเอียดกว่านี้ที่นี่

2. การเคลื่อนที่ของแผ่น: เป็นไปได้ไหมที่ความเร็วของแผ่นชีลด์จะไม่เปลี่ยนแปลง?

ลองพิจารณาการทดลองที่ง่ายและใช้งานง่ายต่อไปนี้: นำท่อทองแดงมาวางไว้ในแนวตั้ง เอาแม่เหล็กอันเล็ก ๆ ปล่อยให้มันตกลงไปในท่อ แม่เหล็กตก: i) ช้าๆ และ ii) ด้วยความเร็วสม่ำเสมอ

รูปทรงเรขาคณิตของคุณสามารถสร้างได้คล้ายกับรูปทรงของท่อที่ตกลงมา โดยพิจารณาถึงกองแม่เหล็กที่ลอยทับกัน นั่นคือ มีขั้วคู่ NN และ SS ตอนนี้ใช้แผ่นป้องกัน "หลายแผ่น" ที่ทำจากแผ่นขนานที่ยึดไว้อย่างแน่นหนาโดยมีระยะห่างจากกันเท่ากัน (เช่น หวี 2 มิติ) โลกนี้จำลองท่อที่ตกลงมาหลายท่อขนานกัน

หากตอนนี้คุณถือคอลัมน์แม่เหล็กในแนวตั้งแล้วดึงแผ่นหลายแผ่นผ่านพวกมันด้วยแรงคงที่ (คล้ายกับแรงโน้มถ่วง) คุณจะบรรลุระบอบความเร็วคงที่ - คล้ายกับการทดลองท่อที่ตกลงมา

นี่แสดงให้เห็นว่าคอลัมน์แม่เหล็กหรือสนามแม่เหล็กของพวกมันทำหน้าที่บนแผ่นทองแดงของตัวกลางที่มีความหนืด:

M p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation"> ม m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation"> จาน m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation"> โวลต์ m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation"> ˙ m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation"> = - γ m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation"> ใน m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation"> วี+ เอฟ m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation"> กรุณา m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation">m m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation">п m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation">L m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation">T m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation">е m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation">v m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation">˙ m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation">= m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation">- m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation">γ m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation">B m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation">v m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation">+ m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation">F m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation">п m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation">U m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation">L m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " Role="presentation">L

ที่ไหน γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> γ γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> ใน γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="position: ญาติ;">γ γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="position: ญาติ;">Bจะมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่มีประสิทธิภาพเนื่องจากสนามแม่เหล็กถูกรบกวนจากการมีแผ่นเปลือกโลก หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง คุณจะเข้าสู่สภาวะที่แรงเสียดทานจะชดเชยความพยายามของคุณในที่สุด และความเร็วจะคงที่: v = F p u l l γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> วี = เอฟ v = F p u l l γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> v = F p u l l γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> กรุณา v = F p u l l γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> v = F p u l l γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> γ v = F p u l l γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> v = F p u l l γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> ใน v = F p u l l γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> v = F p u l l γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> $v = F p u l l γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> v = F p u l l γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> v = F p u l l γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> v = F p u l l γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> v = F p u l l γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> v = F p u l l γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> v = F p u l l γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;"> v = F p u l l γ B " บทบาท="การนำเสนอ" style="ตำแหน่ง: ญาติ;">,$

หากความเร็วนั้นเท่ากับความเร็วที่คุณมีก่อนที่คุณจะดึงแผ่นเปลือกโลกเข้าไปในสนามแม่เหล็ก ก็ขึ้นอยู่กับว่าคุณควบคุมแรงโน้มถ่วงอย่างไร บันทึก: หากไม่มีแรงผลักดัน จานก็จะหยุดโดยเอฟเฟกต์เบรกแม่เหล็ก ดังนั้นคุณต้องดึงตามถ้าคุณต้องการความเร็วที่สม่ำเสมอ