电磁场与电磁兼容

《电磁兼容实验》指导书华北电力大学电磁场与电磁兼容实验室2006年12月实验一静电放电抗扰度试验 (3)实验二射频电磁场辐射抗扰度实验 (5)实验三电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 (9)实验四浪涌抗扰度试验 (11)实验五振荡波抗扰度试验 (12)实验六屏蔽电缆耦合试验任务书 (14)实验七电磁场屏蔽试验任务书 (15)实验一静电放电抗扰度试验概述引用标准：GB/T17626.2(IEC61000-4-2)标准的依据：人体放电试验等级：空气放电、接触放电四级。

一、实验目的1.掌握静放电试验的步骤和要求。

2.掌握静电放电试验的试验室配置。

3, 了解静电放电枪功能及使用方法。

二、实验设备：静电放电枪、接地系统、试验台、水平和垂直耦合板、绝缘垫、耦合板放电线三、实验容：1.介绍试验的标准配置要求。

接地系统、设备要求(位置、接地、线缆)、耦合板＞台式设备：＞落地式设备：2.介绍静电放电枪的功能及使用。

＞结构及附件：接地线、放电头、主机＞功能及使用联接3.试验的实施＞试验应根据试验计划进行。

试验计划容包括：——受试设备的典型工作条件；——受试设备是按台式还是按落地式设备进行试验；——确定施加放电点；——在每个点上，是采用接触放电还是空气放电；——所使用的试验等级——符合性试验中在每个点施加放电的次数（至少施加十次单次放电（以最敏感的极性），连续单次放电的时间间隔至少1秒。

——是否还进行安装后的试验＞直接放电试验：空气放电、接触放电I.选择放电试验点、面II.选择放电方式及要求：选择空气放电或接触放电。

空气放电和接触放电的放电要求。

＞间接放电试验：水平耦合、垂直耦合。

放电位置及要求。

四、报告要求：根据以上试验及试验标准归纳、总结出试验程序及要求。

实验二射频电磁场辐射抗扰度实验概述引用标准：GB/T17626.2 (idt IEC61000-4-2) 标准依据：空间射频辐射电磁波实验等级：三级一、实验目的：1. 了解试验设备、设施的功能及作用。

电路中的电磁场仿真与电磁兼容性分析在电子器件的设计和开发过程中，电磁场仿真与电磁兼容性分析是非常重要的环节。

通过模拟电磁场的分布和传播，可以评估电路中的电磁干扰和抗干扰能力，保证电路的性能和可靠性。

本文将介绍电路中的电磁场仿真技术和电磁兼容性分析方法。

一、电磁场仿真技术1. 有限元电磁场仿真法有限元电磁场仿真法是一种常用的电磁场计算方法，它基于有限元分析原理，通过将电磁场区域划分为有限个单元，建立电磁场方程组并求解，从而得到电磁场的分布情况。

该方法适用于各种复杂的电磁场问题，并可以考虑材料的非线性和边界的复杂情况。

2. 时域电磁场仿真法时域电磁场仿真法是一种基于时域分析的电磁场计算方法，它可以模拟电磁场的瞬态响应和时变行为。

该方法适用于脉冲电磁场分析、电磁辐射和电磁敏感性等问题。

通过时域仿真，可以评估电路中的电磁脉冲干扰和电磁辐射情况，为电路的设计提供指导。

3. 高频电磁场仿真法在高频电路设计中，电磁场的分布和传播会对电路的性能产生重要影响。

高频电磁场仿真法可以模拟MHz至GHz频段的电磁场分布和传输特性，帮助优化高频电路的布局和串扰问题。

常用的高频电磁场仿真工具包括ANSYS HFSS、CST Studio Suite等。

二、电磁兼容性分析方法1. 辐射干扰分析辐射干扰是指电路中的信号通过电磁场辐射传播，对其他电路或设备产生干扰的现象。

电磁辐射会导致电磁兼容性问题，影响电路的正常工作。

进行辐射干扰分析，可以评估电路的辐射水平，并采取适当的电磁屏蔽和滤波措施，降低辐射干扰。

2. 传导干扰分析传导干扰是指电磁场通过电路的导线或接地路径传导，对其他电路或设备产生干扰的现象。

传导干扰问题主要出现在电路布局不合理或接地设计不良的情况下。

通过传导干扰分析，可以评估电路的传导路径和敏感性，采取屏蔽、隔离和滤波等措施，提高电路的抗干扰能力。

3. 敏感性分析敏感性分析是评估电路对外界电磁场干扰的敏感程度，从而确定电路的可靠性和稳定性。

电磁场与电磁兼容-基于Maxwell 2D的实例研讨小组成员：摘要：随着计算机软件技术的发展，越来越多的CAE软件被应用于工业产品的研发中，在这些产品的设计开发过程中发挥着举足轻重的作用。

在电气设备行业，ANSYS公司的ANSOFT MAXWELL软件作为世界知名的商用低频电磁场有限元分析软件已经在业界得到了广泛的应用。

本文所述结合电磁场与电磁兼容课程相关知识，基于Maxwell14.0电磁仿真软件，通过了“尖端放电现象以及尖端尺寸对放电的影响”与“研究永磁同步电机静磁场分布”两个研究论题，着重阐述了利用Maxwell14.0进行2D电磁仿真的基本过程以及通过分析电磁场有关问题的基本方法对所研究论题得出一般性结论。

关键词：尖端放电、永磁同步电机、电磁仿真正文：一、尖端放电现象以及尖端尺寸对放电的影响【原理解释】强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，他属于一种电晕放电。

他的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电势梯度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电。

如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕。

通常情况下，空气是不导电的，但是如果电场特别强，空气分子中的正负电荷受到方向相反的强电场力，有可能被“撕”开，这个现象叫做空气的电离。

由于电离后的空气中有了可以自由移动的电荷，空气就可以导电了，空气电离后产生的负电荷就是负离子，失去原子的电荷带正电，叫做正离子。

（对孤立导体）导体表面有电荷堆积时，电荷密度与导体表面的形状有关。

在凹的部位电荷密度接近零，在平缓的部位小，在尖的部位最大。

当电荷密度达到一定的量值后，电荷产生的电场会很大，以至于把空气击穿（电离），空气中的与导体带电相反的离子会与导体的电荷中和，出现放电火花，并能听到放电声。

【尖端放电的应用】尖端放电在我们的生活中应用广泛，例如：如高压线有轮廓的地方，就会出现尖端放电。

由于接到电源上，它一边放电，一边不停的提供放电需要的电荷，这种放电会持续下去。

电磁场与电磁兼容实验报告交直流电源转换器产生的电磁骚扰实验报告**: ***班级: 自动化信号1203学号: ********实验目的: 测试AC/DC 转换器产生的电磁骚扰, 研究其对FM 发射模块是否产生电磁干扰。

实验步骤;(1)用电流探头ESV-Z1 测量AC/DC 转换器1和2的共模骚扰电流。

(2)用示波器探头测试转换器1和2的差模骚扰电压。

(3)用示波器和电流探头测量FM发射模块天线上的100MHz电流的幅度。

发射模块用直流供电, 用个人手机播放1000hz的MP3文件, 用另一个收音功能手机接收音频。

发射模块用直流电源供电, 用个人的手机播放1000Hz 的发射模块用直流电源供电, 用个人的手机播放1000Hz 的发射模块用直流电源供电, 用个人的手机播放1000Hz 的发射模块用直流电源供电, 用个人的手机播放1000Hz 的（1）实验测试数据以及分析:下图是共模骚扰波形, 图中波形大体具有周期性, 虽不明显可以看出, 周期为20ms, 频率50HZ, 与市电频率相同。

波形中有脉冲出现, 可能为难以完全滤除的脉冲。

下图是差模干扰波形, 干扰幅度高达200mv, 且具有明显周期性, 可以看出, 图中波形为电容放电的过程, 也就是次级组后滤波电容的滤波作用结果。

电源连接FM模块时（未加负载）: 下图为共模干扰波形, 相比电源连接电位器时, 其波形加入高频分量, 这可能由于FM模块内部复杂电路结构反馈会电源线的高频分量增加。

电源连接Fm模块（带负载, 插入天线, 输入声音信号）: 下图为模块的共模干扰波形, 相比空载时的波形, 幅度明显增大, 且频率为100MHz, 也就是模块发射的调频频率。

将FM模块的天线接近或者远离电源线, 可看到波形幅度随之变化。

用收音机接收调频模块发射的1KHz单频信号, 测得波形如下图所示（绿色）, 波形包络周期为1ms, 周期为1KHz, 正好为广播的信号频率, 同时, 波形存在很多高频干扰, 此时人耳听到的收音机接收信号效果相对较好。

电磁场与电磁兼容习题答案与详解-第2章第2章：电磁场基础知识1.题目：电场强度的方向与电荷正负有关吗？答案：是的，电场强度的方向与电荷的正负有关。

正电荷的电场强度方向指向远离电荷的方向，负电荷的电场强度方向指向靠近电荷的方向。

详解：电场强度的方向由正电荷指向负电荷，这是由于电荷之间存在相互作用力。

根据库仑定律，同性电荷之间的相互作用力是斥力，异性电荷之间的相互作用力是吸引力。

电场强度的方向就是这种相互作用力的方向。

2.题目：什么是电场线？答案：电场线是描述电场强度方向的线条。

在电场中，电场线的方向与电场强度的方向一致，电场线之间不会相交。

详解：电场线是静电场中电场强度方向的图形表示。

它可以用来表示电场强度的大小和方向。

电场线的方向由正电荷指向负电荷，线的密度表示电场强度的大小。

电场线之间不会相交，这是因为在相交点上电场强度有多个值，与实际不符。

3.题目：什么是电场强度？答案：电场强度是描述电场对单位正电荷施加的力的大小和方向。

详解：电场强度是电场的物理量，它表示电场对单位正电荷施加的力的大小和方向。

电场强度的单位是牛顿/库仑。

电场强度的方向由正电荷指向负电荷。

4.题目：电场强度与电场线之间的关系是什么？答案：电场强度和电场线是相互对应的。

电场强度的方向与电场线的方向一致，电场线的密度表示电场强度的大小。

详解：电场强度和电场线是相互对应的。

电场强度的方向由正电荷指向负电荷，电场线的方向也是由正电荷指向负电荷。

电场线的密度表示电场强度的大小，密度越大，表示电场强度越大。

5.题目：电场强度的大小与电荷量有关吗？答案：是的，电场强度的大小与电荷量有关。

在距离电荷越远的地方，电场强度越小；在距离电荷越近的地方，电场强度越大。

详解：电场强度的大小与电荷量有关。

根据库仑定律，电场强度与电荷量成正比，与距离的平方成反比。

在距离电荷越远的地方，电场强度越小；在距离电荷越近的地方，电场强度越大。