[电子教案]电磁场与电磁兼容 (12)
《电磁兼容》课程教学大纲
《电磁兼容》课程教学大纲Electromagnetic Interference & Compatibility课程编号：2002012适用专业：电气工程及其自动化学时数：24 学分数：1.5执笔人：汪至中编写日期：2002。
5一、课程性质及教学目的：随着电力电子及电气自动化技术的发展，大功率、高电压开关及逆变器、整流器等设备产生的干扰和对控制设备的影响越来越突出。
如何减少设备产生的干扰；如何防止其他干扰源对电气设备的影响，涉及到学生掌握电磁兼容的原理及应用该原理来指导电气设备设计的能力。
本课程旨在提高学生对电气设备的实际研发能力，使学生掌握在电气设备研发时所必须具备的电磁兼容性知识。
二、课程主要教学内容：第一章概论介绍电磁兼容的基本原理、设计原则，技术性、政策性，发展及主要基本概念。
第二章传导干扰了解通过硬件电路、由电阻、电容、电抗及变压器、导线、电源等传导“路”的干扰及其性质。
通过学习，要求掌握这类干扰源的特点及如何减少传导干扰发生及传播的一些基本设计方法。
第三章辐射干扰以电磁场形式传播的干扰即“场”的干扰及其性质。
通过学习，学会根据辐射干扰源的特性，以区别电场性干扰及磁场性干扰各自的特征，在不同空间位置、不同强度、传播介质、屏蔽材质等方面的不同，对不同辐射干扰的不同对策。
第四章接地与搭接单点、多点接地及四套路接地法、信号传输的屏蔽接地以及安全地线等，学习后应会根据信号的强弱、功率、阻抗大小等以及设备自身敏感或发射特性，安排正确的接地设计。
第五章屏蔽了解各种屏蔽材料的特性，学习屏蔽的反射、透射、折射；屏蔽体材质、厚度、尺寸的设计及孔、缝的漏泄等，学习后应能够做一般的屏蔽及屏蔽网设计。
第六章滤波了解各种阻容、电感电容滤波器的频率特性和品质以及无源及有源滤波电路的基本类型及应用。
第七章抗干扰电路及元件了解各种抗干扰电路及短引线、穿心电容、磁珠、特种变压器、光耦合器及压敏电阻等在抗干扰电路中的应用。
电磁场与电磁波电子教案
电磁场与电磁波电子教案第一章：电磁场的基本概念1.1 电荷和电场介绍电荷的性质和分类解释电场的概念和电场线电场强度的定义和计算电场的叠加原理1.2 磁场和磁力介绍磁铁和磁性的概念解释磁场的概念和磁感线磁感应强度的定义和计算磁场的叠加原理1.3 电磁感应介绍法拉第电磁感应定律解释感应电动势和感应电流的产生电磁感应的实验现象和应用第二章：电磁波的基本性质2.1 电磁波的产生和传播介绍麦克斯韦方程组和电磁波的理论基础解释电磁波的产生和传播过程电磁波的波动方程和波长、频率、速度的关系2.2 电磁波的能量和动量介绍电磁波的能量密度和能量传递解释电磁波的动量和动量传递电磁波的辐射压和辐射阻力的概念2.3 电磁波的偏振和反射、折射介绍电磁波的偏振现象和偏振光的性质解释电磁波在介质中的反射和折射现象反射定律和折射定律的原理及应用第三章：电磁波的传播和辐射3.1 电磁波在自由空间中的传播介绍自由空间中电磁波的传播特性解释电磁波的辐射和天线原理电磁波的辐射强度和辐射功率的概念3.2 电磁波在介质中的传播介绍电磁波在介质中的传播规律解释介质的折射率和介电常数的概念电磁波在介质中的衰减和色散现象3.3 电磁波的辐射和天线原理介绍天线的分类和基本原理解释天线的辐射特性和发展电磁波的辐射模式和天线的设计方法第四章：电磁波的应用4.1 电磁波在通信技术中的应用介绍电磁波在无线通信中的应用解释无线电波的传播和传播损耗电磁波在移动通信和卫星通信中的应用4.2 电磁波在雷达技术中的应用介绍雷达技术的基本原理和组成解释雷达方程和雷达的探测距离电磁波在雷达系统和雷达导航中的应用4.3 电磁波在医疗技术中的应用介绍电磁波在医学影像诊断中的应用解释磁共振成像（MRI）的原理和应用电磁波在放射治疗和电磁热疗中的应用第五章：电磁波的防护和辐射安全5.1 电磁波的辐射和防护原理介绍电磁波的辐射对人体健康的影响解释电磁波的防护原理和防护措施电磁屏蔽和电磁兼容的概念5.2 电磁波的辐射标准和法规介绍国际和国内电磁波辐射的标准和法规解释电磁波辐射的限制和测量方法电磁波辐射管理的政策和监管措施5.3 电磁波的辐射安全和防护措施介绍电磁波辐射的安全距离和防护措施解释电磁波辐射的个人防护和公共场所的防护措施电磁波辐射的环保意识和公众宣传的重要性第六章：电磁波在电力系统中的应用6.1 电磁波在电力传输中的应用介绍高压输电线路中的电磁干扰问题解释输电线路的屏蔽和接地措施电磁波在特高压输电技术中的应用6.2 电磁波在电力系统监测与控制中的应用介绍电力系统中的电磁场监测和测量技术解释电磁波在电力系统状态监测和故障诊断中的应用电磁波在智能电网和分布式发电系统中的应用6.3 电磁波在电力设备中的影响及防护分析电磁波对电力设备的干扰和影响解释电磁兼容性设计在电力设备中的应用电磁波防护措施在电力设备中的实施方法第七章：电磁波在交通领域的应用7.1 电磁波在铁路交通中的应用介绍铁路信号系统和电磁波在信号传输中的应用解释铁路通信和列车无线通信系统中电磁波的应用电磁波在铁路自动控制系统中的应用7.2 电磁波在汽车交通中的应用介绍汽车电子设备和电磁波的应用解释车载通信系统和电磁波在车辆导航中的应用电磁波在智能交通系统中的应用7.3 电磁波在航空和航天领域的应用介绍电磁波在航空通信和导航中的应用解释电磁波在卫星通信和航天器通信中的应用电磁波在航空航天器中的其他应用，如雷达和遥感技术第八章：电磁波在工科领域的应用8.1 电磁波在电子工程中的应用介绍电磁波在无线电发射和接收中的应用解释电磁波在微波器件和天线技术中的应用电磁波在射频识别（RFID）技术中的应用8.2 电磁波在光电子学中的应用介绍电磁波在光纤通信中的应用解释电磁波在激光器和光电器件中的应用电磁波在光电探测和成像技术中的应用8.3 电磁波在生物医学领域的应用介绍电磁波在医学诊断和治疗中的应用解释电磁波在磁共振成像（MRI）和微波热疗中的应用电磁波在其他生物医学技术中的应用，如电疗和电磁屏蔽第九章：电磁波的环境影响和政策法规9.1 电磁波的环境影响分析电磁波对环境和生物的影响，如电磁辐射污染解释电磁波的环境监测和评估方法电磁波环境保护措施和可持续发展策略9.2 电磁波的政策法规介绍国际和国内关于电磁波辐射的政策法规解释电磁波辐射的标准和限制条件电磁波辐射管理的政策和监管措施9.3 电磁波的公众宣传和教育分析电磁波辐射的公众认知和误解解释电磁波辐射的安全性和健康影响电磁波辐射的公众宣传和教育方法第十章：电磁波的未来发展趋势10.1 新型电磁波技术和材料的研究介绍新型电磁波发射和接收技术的研究解释新型电磁波传输材料和超材料的研究进展电磁波技术在未来的应用前景10.2 电磁波在新型能源领域的应用介绍电磁波在太阳能和风能等新型能源领域的应用解释电磁波在智能电网和能源互联网中的应用电磁波在未来能源系统中的作用和挑战10.3 电磁波与物联网和大数据的结合分析电磁波在物联网通信中的应用解释电磁波在大数据传输和处理中的作用电磁波在未来物联网和大数据技术中的挑战和发展趋势重点和难点解析一、电磁场的基本概念：理解电荷、电场、磁场和磁力的基本性质，以及电磁感应的原理。
2024版EMC电磁兼容超完美的培训资料
电磁干扰源及分类
电磁干扰源是指产生电磁干扰的任何元 件、设备或系统。
电磁干扰源可分为自然干扰源和人为干 电磁干扰还可分为功能性干扰和非功能
扰源。自然干扰源主要来源于大气层的 性干扰。功能性干扰是指设备（或系统）
天电噪声、地球外层空间的宇宙噪声等； 正常工作时伴随产生的电磁干扰；非功
人为干扰源包括有机电或其他人工装置 能性干扰是指用电设备在异常状态下运
问题描述
原因分析
解决方案
经验教训
某型号设备在进行传导发射测试时， 发现其传导发射强度超过了规定的限 值。
可以采取改进电源滤波器设计、优化 接地方式、加强线缆屏蔽等措施来降 低设备的传导发射强度。
案例三：某型号设备抗扰度测试失败问题
原因分析
可能的原因包括设备内部电路对外界干扰 敏感、元器件选型不当、接地不良等。
背景
随着电子技术的飞速发展，电磁兼容问题日益突出，已成为影 响电子产品质量和可靠性的重要因素。因此，加强EMC电磁兼 容培训，提高设计人员的专业水平，对于提升企业的竞争力具 有重要意义。
培训资料概述
培训内容
培训形式
包括EMC电磁兼容的基本概念、电磁干扰的 产生和传播、电磁兼容设计方法、电磁兼容 测试技术等。
测试步骤
设置干扰源参数和耦合方式，将被测设备置于干 扰环境下，观察并记录其工作性能变化。
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测试设备
包括抗扰度测试仪、干扰源、耦合装置等。
注意事项
确保测试环境符合相关标准要求，避免外部干扰 影响测试结果。
测试场地与设备要求
测试场地
应选择符合相关标准要求的电磁屏蔽室或开阔场地进行测试，确保测试结果的 准确性和可靠性。
设计规范与标准
电磁兼容原理实验教案
电磁兼容原理实验教案一、实验目的1. 理解电磁兼容的基本概念。
2. 掌握电磁兼容的基本设计原则。
3. 学习电磁兼容的实验方法和技巧。
4. 培养实验操作能力和团队协作能力。
二、实验原理1. 电磁兼容的基本概念：电磁兼容是指电子设备或系统在同一电磁环境中能正常工作，并不干扰其他设备正常工作的能力。
2. 电磁兼容的基本设计原则：a) 屏蔽：采用金属屏蔽或导电涂层等方法减少电磁干扰。
b) 滤波：利用滤波器去除电源线和信号线上的干扰信号。
c) 接地：合理设置接地，降低设备之间的干扰。
d) 布线：按照电磁兼容原则进行合理布线，减少信号间的相互干扰。
三、实验器材与设备1. 实验桌椅2. 计算机3. 示波器4. 信号发生器5. 功率放大器6. 接收器7. 屏蔽盒8. 滤波器9. 接地线10. 导线四、实验内容与步骤1. 实验一：电磁干扰的产生与检测a) 连接信号发生器、功率放大器和接收器。
b) 设置信号发生器产生一定频率的信号。
c) 通过功率放大器放大信号，观察接收器接收到的干扰信号。
d) 分析干扰产生的原因和特点。
2. 实验二：屏蔽对电磁干扰的影响a) 在实验一的基础上，加入屏蔽盒。
b) 将信号发生器、功率放大器和接收器放入屏蔽盒内。
c) 重复实验一的操作，观察屏蔽对电磁干扰的影响。
d) 分析屏蔽的作用和效果。
3. 实验三：滤波对电磁干扰的影响a) 在实验一的基础上，加入滤波器。
b) 将滤波器串联在信号发生器和功率放大器之间。
c) 重复实验一的操作，观察滤波对电磁干扰的影响。
d) 分析滤波的作用和效果。
4. 实验四：接地对电磁干扰的影响a) 在实验一的基础上，合理设置接地。
b) 将信号发生器、功率放大器和接收器分别接地。
c) 重复实验一的操作，观察接地对电磁干扰的影响。
d) 分析接地的作用和效果。
5. 实验五：布线对电磁干扰的影响a) 在实验一的基础上，按照电磁兼容原则进行布线。
b) 重复实验一的操作，观察布线对电磁干扰的影响。
电磁场与电磁波电子教案
电磁场与电磁波电子教案第一章：电磁场与电磁波概述1.1 电磁场的概念电场和磁场的定义电磁场的性质和特点1.2 电磁波的产生和传播电磁波的定义和特点麦克斯韦方程组与电磁波的产生电磁波的传播特性1.3 电磁波的分类和应用无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线的特点和应用电磁波谱的概述第二章：电磁场的基本方程2.1 电场和磁场的基本方程高斯定律、法拉第电磁感应定律和安培定律的表述边界条件和解的存在性2.2 波动方程和传播特性电磁波的波动方程波的传播方向、波速和波长之间的关系横波和纵波的特性2.3 电磁场的能量和辐射电磁场的能量密度和能量流密度辐射阻力和辐射功率天线辐射和接收的原理第三章：电磁波的传播和散射3.1 均匀介质中的电磁波传播均匀介质中电磁波的传播方程电磁波的传播速度和相位常数电磁波的极化特性3.2 非均匀介质中的电磁波传播非均匀介质中电磁波的传播方程非均匀介质对电磁波传播的影响波的折射、反射和透射3.3 电磁波的散射散射现象的定义和分类散射方程和散射矩阵散射cross section 和散射截面第四章：电磁波的辐射和接收4.1 电磁波的辐射辐射现象的定义和分类天线辐射的原理和特性辐射阻力和辐射功率的计算4.2 电磁波的接收接收天线和接收电路的设计与分析噪声和信号的接收与处理接收灵敏度和信噪比的计算4.3 电磁波的应用无线通信和广播技术雷达和声纳技术医学成像和治疗技术第五章：电磁波的数值方法和计算5.1 电磁波的数值方法概述数值方法的定义和特点常见数值方法的原理和应用5.2 有限差分时域法（FDTD）FDTD方法的原理和算法FDTD模型的建立和求解过程FDTD法的应用实例5.3 有限元法（FEM）FEM方法的原理和算法FEM模型的建立和求解过程FEM法的应用实例第六章：电磁波的测量与实验技术6.1 电磁波测量概述电磁波测量的目的和意义电磁波测量方法和技术6.2 电磁波的发射与接收实验实验设备的组成和功能发射与接收实验的步骤和注意事项实验数据的处理与分析6.3 电磁波的反射与折射实验实验设备的组成和功能反射与折射实验的步骤和注意事项实验数据的处理与分析第七章：电磁波在特定介质中的传播7.1 电磁波在均匀介质中的传播均匀介质中电磁波的传播特性电磁波在导体和绝缘体中的传播7.2 电磁波在非均匀介质中的传播非均匀介质中电磁波的传播特性电磁波在多层介质中的传播7.3 电磁波在复杂介质中的传播复杂介质中电磁波的传播特性电磁波在生物组织、大气等介质中的传播第八章：电磁波的应用技术8.1 无线通信与广播技术无线通信与广播系统的工作原理调制与解调技术信号传输与接收技术8.2 雷达与声纳技术雷达与声纳系统的工作原理脉冲信号处理与距离测量目标识别与跟踪技术8.3 医学成像与治疗技术医学成像技术的工作原理与应用磁共振成像（MRI）与X射线成像电磁波在医学治疗中的应用第九章：电磁波的防护与安全9.1 电磁波的防护原理电磁波防护的方法与技术电磁屏蔽与吸收材料的应用电磁防护材料的研发与评价9.2 电磁波的安全标准与规范电磁波辐射的安全限值与标准电磁兼容性与电磁干扰控制电磁波辐射的环境影响与监管9.3 电磁波防护与安全的实际应用电磁波防护在电子设备与通信系统中的应用电磁波防护在医疗与生物领域的应用电磁波防护在日常生活与工作中的应用第十章：电磁波的展望与未来发展趋势10.1 电磁波技术在通信领域的展望5G与6G通信技术的发展趋势量子通信与卫星通信技术的应用无线充电与智能物联网技术的发展10.2 电磁波技术在科研领域的展望电磁波在暗物质探测与宇宙观测中的应用电磁波技术在材料科学与环境工程中的应用电磁波技术在生物医学与基因工程中的应用10.3 电磁波技术在社会生活中的影响电磁波技术对人类生活的影响与改变电磁波技术在教育与娱乐领域的应用电磁波技术在智能家居与交通工具中的应用重点和难点解析第一章中电磁场的概念和电磁波的产生传播是基础，需要重点关注电磁场的性质和特点，以及麦克斯韦方程组与电磁波产生的关系。
电磁兼容培训课件(2024)
屏蔽措施
采用金属屏蔽体、吸波材料等，实现对电磁波的 有效屏蔽。
滤波技术
运用滤波器等手段，滤除设备间不必要的电磁干 扰信号。
2024/1/28
17
系统整体性能优化策略
2024/1/28
兼容性设计
01
在系统设计阶段考虑电磁兼容性要求，从源头减少潜在干扰。
协同优化
02
综合考虑系统各组成部分的电磁特性，实现系统整体性能的最
2024/1/28
26
THANKS
感谢观看
2024/1/28
27
航空航天器在复杂电磁环境中运行，对电 磁兼容性能要求极高，以确保通信和导航 系统的可靠性。
轨道交通
智能家居
轨道交通系统涉及大量电气设备和信号传 输，电磁兼容性能对于保障列车运行安全 和乘客舒适度至关重要。
2024/1/28
智能家居设备种类繁多，电磁兼容问题直接 影响家居环境的舒适度和设备间的互联互通 。
2024/1/28
25
未来发展趋势预测和挑战应对
发展趋势
随着科技的不断进步，未来电磁兼容技术将更加注重智能化、自适应等方面的发展，同时还将面临更 高的性能要求和更复杂的电磁环境挑战。
挑战应对
为应对未来发展趋势带来的挑战，需要加强电磁兼容技术的基础研究，推动技术创新和成果转化；同 时，还需要加强行业合作和标准制定，共同推动电磁兼容技术的进步和发展。
指任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损害 作用的电磁现象。
Hale Waihona Puke 电磁干扰与电磁兼容性的关系电磁干扰是导致电磁兼容问题的主要原因，而电磁兼容性则是解决电磁干扰问题 的关键。提高设备的电磁兼容性可以减少电磁干扰对设备性能的影响，确保设备 在复杂电磁环境中的正常工作。
电磁兼容性EMCElectromagneticCompatibility电子教案
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汽车电子的ＥＭＣ基础知识
• 汽车电子指的是哪些产品？
• 一般来讲分为狭义和广义 两类 • 狭义：原装汽车上的电子装置 ，例如原装汽车的
行车电脑、显示仪表、汽车玻璃升降机,雨刷,数据 总线系统…. 广义：可以用在汽车上的电子装置，包括临时固 定的和改装用的电子产品。例如汽车冰箱，车充， 车载DVD,车载GPS…
Transient immunity ISO7637- 2
• ISO7637-2着重介绍用于车辆电气和电子设备的抗瞬变干扰性能测量方 法。标准所提供的这些测量方法适合于在实验室里做型式试验。通过 这些试验，可以保证今后安装在12V和24V系统的轿车、轻型货车及普 通货车上的设备有足够的抗干扰能力。标准所提供的试验方法适合车 辆用电气和电子设备在实验室里作型式试验。 在ISO7637-2标准的抗扰度测试部分，分析了车载电源系统的特点（局 限在车辆内部的一个比较小的独立电源系统上；系统的工作电压特别 低，只有12或24V；所有的电气设备龟缩在车辆内部这个狭小的空间 里工作），提出了一个不同于普通工频电源系统的车载电气和电子设 备的专用抗扰度测试方法。 在ISO7637-2标准的抗扰度测试部分提到了好几种脉冲波形，它们分别 代表了车辆电源系统在不同情况下所产生的干扰。
英文使用说明书(PDF格式) 产品电气原理图(PDF格式,或PROTEL 99格式) 铭牌(WORD格式) 申请表(WORD格式) 委托书(需客户盖章签字)
• E8的测试项目:
电磁辐射(30MHz-1GHz) 电磁辐射抗扰度(20MHz-2GHz 30V/M for the free field ,60mA for BCI) 传导发射（ISO7637-2:2004) 脉冲抗扰度(ISO7637-2:2004)
电磁兼容教学大纲
《电磁兼容技术》课程教学大纲课程名称（中文/英文）：电磁兼容技术/ Electromagnetic Compatibility课程类别：专业课课程性质：任选课/专业课适用专业：电子信息工程学时数：24 其中：实验/上机学时：0 学分数：1.5考核方式：考查预修课程：电路模拟电路信号与系统数字信号处理通信原理电磁场与电磁波电力电子技术教学参考书：熊蕊等编著. 电磁兼容原理及应用. 机械工业出版社.2013邹澎马力周晓萍编著. 电磁兼容原理、技术和应用（第2版）. 清华大学出版社.2014刘培国等编著. 电磁兼容基础（第2版）电力电子系统电磁兼容设计基础及干扰抑制技术. 电子工业出版社.2015开课单位：信息科学与工程学院电子信息工程教研室课程简介：随着科学技术的飞速发展，电磁环境日益复杂，电子电气设备面临着越来越多的干扰，造成性能降低、功能丧失的概率显著增加。
为了实现众多设备的兼容工作，产品从设计、制造到使用都必须符合电磁兼容规范和标准，实行电磁兼容认证，加强电磁兼容测试和管理，同时需要增加对电磁兼容的认识，掌握电磁兼容的技术手段。
电磁兼容作为一门综合性交叉学科，与电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术等学科相互渗透。
其基础包括了电路理论、电磁理论、电子信息、通讯、材料科学及生物医学等，是电子信息、电力系统、电工类以及电气专业人员需要掌握的知识和技术。
通过本课程的学习，对各种现代电磁干扰源、干扰耦合途径、电磁干扰抑制技术的基本原理和电磁兼容设计基础有较全面的掌握。
了解国内外对EMC的最新研究成果，掌握作为工程技术人员，在实际开发工作中应该注意的问题。
本门课程对学生知识、能力和素质的培养目标：1．掌握电磁兼容的基本概念和基本原理；了解电磁兼容的学科地位和发展历史。
2．熟悉和掌握电磁噪声的种类以及耦合途径，重点掌握人为干扰源的种类及耦合途径。
3．掌握抑制电磁干扰的基本原理和方法，重点掌握屏蔽、接地及滤波。
电磁场与电磁波教学教案
2 教学内容
电磁场基本概念
电磁场的定义：电 场和磁场的统称
电磁场的性质：电 场和磁场相互联系、 相互转化
电磁场的来源：电 荷、电流、变化的 磁场
电磁场的基本方程 ：麦克斯韦方程组
电磁波传播特性
电磁波的传播速 度：光速
电磁波的传播方 向：直线传播
电磁波的传播频 率：与波长和频 率有关
电磁波的传播能 量：与振幅和频 率有关
电磁场与电磁波教学 教案
XX,a click to unlimited possibilities
汇报人：XX
目录 /目录
01
教学目标
02
教学内容
04
教学过程
05
教学评价与反 馈
03
教学方法
06
教学反思与改 进
1 教学目标
知识目标
理解电磁场的 基本概念和性
质
掌握电磁波的 产生、传播和
接收原理
学会运用电磁 场和电磁波知 识解决实际问
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分析反馈结果：对收集到的反馈数 据进行分析，找出学生的难点和薄 弱环节
持续跟踪：在调整教学策略后，持 续关注学生的反馈，以便及时调整 和改进教学。
6 教学反思与改进
反思教学内容和方法
教学方法：是否采用了生动 形象的教学方法，如举例、 图解、实验等？
教学内容：是否涵盖了电磁 场与电磁波的基本概念、原 理和公式？
通过动画和视频，帮助学生理 解抽象的电磁场和电磁波现象
利用交互式软件，让学生动手 操作，加深对电磁场与电磁波 知识的理解
结合实际案例，让学生了解电 磁场与电磁波在实际生活中的 应用
4 教学过程
电磁场与电磁波电子教案
电磁场与电磁波电子教案第一章：电磁场与电磁波概述1.1 电磁场的概念电场和磁场的基本性质电磁场的产生和变化1.2 电磁波的产生和传播电磁波的种类和特点电磁波的产生机制电磁波的传播特性1.3 电磁场与电磁波的应用电磁场在通信技术中的应用电磁波在医疗诊断中的应用第二章：静电场2.1 静电场的基本性质静电力和库仑定律电场强度和电势差2.2 静电场的能量和能量密度静电场的能量静电场的能量密度2.3 静电场的边界条件静电场的边界条件电场的连续性和跳跃性第三章：稳恒磁场3.1 稳恒磁场的基本性质磁场强度和磁感应强度安培环路定律3.2 磁场对电流的作用洛伦兹力和安培力磁场对电流的作用规律3.3 磁场的能量和能量密度磁场的能量磁场的能量密度第四章：电磁波的产生和传播4.1 电磁波的产生机制麦克斯韦方程组电磁波的产生过程4.2 电磁波的传播特性电磁波的波动方程电磁波的传播速度4.3 电磁波的能量和能量密度电磁波的能量电磁波的能量密度第五章：电磁波的应用5.1 电磁波在通信技术中的应用无线电通信和微波通信电磁波的天线原理5.2 电磁波在医疗诊断中的应用磁共振成像（MRI）微波热疗和电磁波治疗5.3 电磁波在其他领域的应用电磁波在能源传输中的应用电磁波在环境监测中的应用第六章：电磁波的波动方程与传播特性6.1 电磁波的波动方程电磁波的数学描述电磁波的波长、频率和波速6.2 电磁波的传播特性电磁波的直线传播电磁波的衍射和干涉6.3 电磁波的极化电磁波的偏振现象电磁波的圆极化和线极化第七章：电磁波的辐射与接收7.1 电磁波的辐射电磁波的发射过程天线辐射原理7.2 电磁波的接收电磁波的接收原理接收天线和放大器的设计7.3 电磁波的辐射和接收的应用无线电广播和电视传输卫星通信和导航系统第八章：电磁波的传播环境与衰减8.1 电磁波的传播环境自由空间中的电磁波传播导引波和波导传播8.2 电磁波的衰减电磁波在介质中的衰减电磁波的散射和反射8.3 电磁波的传播环境与衰减的影响因素天气和气候对电磁波传播的影响障碍物和遮挡对电磁波传播的影响第九章：电磁波的调制与解调9.1 电磁波的调制调幅和调频调相和复合调制9.2 电磁波的解调解调原理和方法解调电路的设计9.3 电磁波的调制与解调的应用无线通信和广播传输数据传输和网络通信第十章：电磁波的测量与监测10.1 电磁波的测量原理与方法电磁波的测量仪器和设备电磁波的测量技术和方法10.2 电磁波的监测与分析电磁波的监测原理和设备电磁波的频谱分析和信号处理10.3 电磁波的测量与监测的应用电磁兼容性分析和测试电磁环境监测和保护第十一章：电磁波在特定介质中的传播11.1 电磁波在均匀介质中的传播介质的电磁特性电磁波在介质中的传播方程11.2 电磁波在非均匀介质中的传播非均匀介质的特点电磁波在非均匀介质中的传播规律11.3 电磁波在特定介质中传播的应用电磁波在地球物理勘探中的应用电磁波在生物医学成像中的应用第十二章：电磁波的辐射与天线技术12.1 电磁波的辐射机制开放电荷和辐射场电磁波的辐射功率和辐射强度12.2 天线的基本原理与设计天线的作用和分类天线的辐射特性与设计方法12.3 电磁波的辐射与天线技术的应用无线通信和卫星通信的天线设计天线在雷达和导航系统中的应用第十三章：电磁波与物质的相互作用13.1 电磁波与物质的相互作用原理电磁波的吸收、反射和散射电磁波在物质中的传播过程13.2 电磁波在生物组织中的传播生物组织的电磁特性电磁波在医学成像中的应用13.3 电磁波与物质相互作用的应用电磁波在材料科学中的应用电磁波在环境监测中的应用第十四章：电磁波的安全与防护14.1 电磁波的安全性分析电磁波的生物效应电磁波的安全标准与规范14.2 电磁波的防护技术电磁屏蔽和吸波材料电磁波的防护设计与实施14.3 电磁波的安全与防护的应用电磁兼容性设计电磁环境保护和电磁辐射控制第十五章：电磁波的前沿领域与展望15.1 电磁波的前沿研究课题量子电动力学与高能电磁波极端条件下的电磁波传播15.2 电磁波技术的创新与发展新型天线技术与阵列处理智能材料与电磁波调控15.3 电磁波的应用前景与挑战未来通信系统的展望电磁波在可持续能源中的应用重点和难点解析重点：电磁场与电磁波的基本概念、原理、应用和发展前景。
《电磁兼容》课程教学大纲(本科)
《电磁兼容》课程教学大纲课程编号：08115111课程名称：电磁兼容英文名称：Electromagnetic Compatibility课程类型：专业课课程要求：选修学时/学分：32/2（讲课学时：26 实验学时：6 ）适用专业：电气工程及其自动化一、课程性质与任务电容兼容课程涵盖电路、电磁场、电机学、模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理、电力电子技术、电力系统及电气传动等多门课程，是电气工程及其自动化专业的专业课，使电气工程及其自动化专业的学生掌握电力电子装置、电子线路等硬件、结构及电磁兼容抑制措施的综合设计能力。
本课程在教学内容方面将多门课程进行交叉，着重基础知识、基本理论及典型案例的讲解，在实践能力方面着重培养学生的独立设计能力，使学生具备一定的设计电力电子、电子线路硬件的能力。
二、课程与其他课程的联系先修课程：《电路》、《电磁场》、《电机学》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《单片机原理》、《电力电子技术》、《电力系统》及《电气传动》等。
三、课程教学目标1.通过本课程的学习，使学生掌握电磁兼容的基本原理；熟悉电磁兼容的基本技术；了解电磁兼容的标准、强制认证要求及电磁兼容在电气、电子产品设计中的应用；学会考虑电磁辐射干扰及传导干扰的电力电子、电子线路的硬件及软件设计方法。
（支撑毕业能力要求2.1）2.在教学过程中，以实际工程问题为主线，讲解在电力电子装置及电子线路设计过程中如何考虑电磁兼容问题，重点讲述装置、线路器件的参数计算、选择方法及在电力电子装置、电子线路中作用。
使学生对电磁兼容在实际工程中的应用有独立的设计能力。
（支撑毕业能力要求3.1）3.使学生可以运用解析法及经验法对实际的复杂工程问题进行建模、分析并能够提出解决电力电子装置或电子线路电磁干扰的措施，能够制定出相应的解决方案。
（支撑毕业能力要求4.1）四、教学内容、基本要求与学时分配五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）无。
电磁兼容知识点总结_电磁兼容基础知识全面详解
电磁兼容知识点总结_电磁兼容基础知识全面详解什么是电磁兼容电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。
因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。
电磁干扰源种类电磁干扰源种类繁多，可按不同的方法进行分类。
对测量环境中直接影响测量及测量设备的干扰来源可分为自然干扰源和人为干扰源。
自然干扰源包括：（1）大气噪声干扰：如雷电产生的火花放电、属于脉冲宽带干扰，其覆盖从数Hz到100MHz 以上．传播的距离相当远。
（2）太阳噪声干扰：指太阳黑子的辐射噪声。
在太阳黑子活动期．黑子的爆发．可产生比平稳期高数千倍的强烈噪声．致使通信中断。
（3）宁宙噪声：指来自宇宙天体的噪声。
（4）静电放电：人体、设备上所积累的静电电压可高达几万伏直到几十万伙．常以电晕或火花方式放掉，称为静电放电。
静电放电产生强大的瞬间电流和电磁脉冲，会导致静电敏感器件及设备的损坏。
静电放电属脉冲宽带干扰、频谱成分从直流一直连续剑中频频段。
人为干扰源指而电气电子设备和其他人工装置产生的电磁干扰。
这里所说的人为干扰源都是指无意识的干扰。
至于为了达到某种目的而有意施放的干扰，如电子对抗等不属于本文讨论范围。
任何电子电气设备都可能产生人为干扰。
在此，只是提到一些常见的干扰测量环境的干扰源。
（1）无线电发射设备：包括移动通信系统、广播、电视、雷达、导航及无线电接力通信系统．如微波接力，卫星通信等。
因发射的功率大，其基波信号可产生功能性干扰；谐波（2）工业、科学、医疗（ISM）设备：如感应加热设备、高频电焊机、X光机、高频理疗设备等．强大的输出功率除通过空间辐射干扰外，还通过工频电力网干扰远方的设备。
（3）电力设备：包括伺服电机、电钻、继电器、电梯等设备通、断产生的电流剧变及伴随的电火花成为干扰源：电力系统中的非线性负载（如电弧炉等）、间断电源（UPS）等同态电源转换设备产生大量谐波涌入电网成为干扰源：日光灯等照明设备也产生辉光放电噪声干扰。
《EMC》电磁兼容教案
Electromagnetic Compatibility ：EMC Electrical and Electric devices are said to be Electrically compatible when the electrical noise generated by each does not interfere with the normal performance of any of the others. Electromagnetic Compatibility is the happy situation in which system work as intended, both within themselves and in their environment. 1.什么是电磁兼容？电子线路、设备以及系统相互不影响，从 电磁的角度，具有相容状态。 含义有两个方面： EMI and EMS 第一、电设备作为发射装置，不引起非正常的电磁泄露。 第二、电设备本身的工作状态不受外部电磁干扰或具有抗干扰 能力。
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<3>、电磁干扰余量(interference margin) IM ： 电磁干扰余量 PL ：干扰电平(level)
I M = PL − PS
讨论： PS : 敏感度门限(threshold)电平 ①、if I > 0 潜在干扰 M ②、if IM = 0 临界状态 <4>、分贝（dB）的概念 ③、if IM < 0 兼容状态 分贝数 = 10 注意：
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电磁兼容基本理论(整理)课件
印制电路板设计中的电磁兼容
总结词
在印制电路板设计中，应考虑布局、布线和接地等因素，以减小电磁干扰和提高 电磁兼容性。
详细描述
首先，合理安排元器件的布局，特别是敏感元器件和干扰源的位置，以减小相互 间的电磁干扰。其次，优化布线方式和间距，避免长距离平行布线，减小信号间 的耦合和干扰。最后，优化接地方式，减小接地电阻和电感。
电磁场基本理论
01
02
03
电磁场的概念
电磁场是由变化的电场和 磁场组成的统一体，是电 磁作用的媒介。
麦克斯韦方程组
描述电磁场基本规律的方 程组，包括电场、磁场和 电荷、电流之间的关系。
电磁波的传播
电磁波在空间传播的方式， 包括横波和纵波，以及它 们的传播速度和偏振状态。
电磁干扰的传播途径
传导干扰
辐射骚扰测试
测量设备对外发射的电磁辐射。
传导骚扰测试
测量设备通过电源线等传导途 径产生的电磁干扰。
静电放电抗扰度测试
模拟人体或物体与设备接触时 产生的静电放电现象。
雷击浪涌抗扰度测试
模拟雷击和电网浪涌对设备的 影响。
电磁兼容测试设备
信号发生器
功率放大器
频谱分析仪
静电放电模拟器
用于产生电磁干扰信号。
04
电磁兼容设计技术
电路设计中的电磁兼容
总结词
在电路设计中，应考虑信号线、电源线和接地线的布局和布线方式，以减小电磁干扰和 提高电磁兼容性。
详细描述
首先，合理安排信号线的走线方向和间距，避免长距离平行走线，以减小信号间的耦合 和干扰。其次，电源线应尽量宽，以减小线路电阻和电感，同时应采用多层板设计，优 化电源平面和接地平面。最后，接地是提高电磁兼容性的重要手段，应选择合适的接地
电磁兼容原理实验教案
一、教案基本信息1. 教案名称：电磁兼容原理实验教案2. 适用课程：电磁学、电磁兼容性原理、电子工程3. 课时安排：2学时4. 实验目的：(1) 了解电磁兼容的概念及其重要性；(2) 掌握电磁兼容的基本原理；(3) 学习电磁兼容的设计方法和实验技巧；(4) 培养学生的动手实践能力和团队协作精神。
5. 实验器材：电脑、示波器、信号发生器、滤波器、电磁屏蔽材料等。
二、教学内容与步骤1. 教学内容：(1) 电磁兼容的基本概念；(2) 电磁兼容的原理及其影响因素；(3) 电磁兼容的设计方法；(4) 电磁兼容实验的操作步骤及技巧。
2. 教学步骤：(1) 介绍电磁兼容的基本概念，让学生了解电磁兼容的重要性；(2) 讲解电磁兼容的原理及其影响因素，引导学生思考电磁兼容的实际应用；(3) 教授电磁兼容的设计方法，让学生掌握如何进行电磁兼容设计；(4) 分组进行实验，让学生动手实践，培养团队协作精神。
三、教学方法1. 讲授法：讲解电磁兼容的基本概念、原理及其影响因素；2. 案例分析法：分析实际案例，让学生更好地理解电磁兼容的设计方法；3. 实验操作法：分组进行实验，培养学生的动手实践能力；4. 小组讨论法：在实验过程中，鼓励学生相互交流、讨论，培养团队协作精神。
四、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和提问情况，评价学生的参与度；2. 实验报告：评估学生的实验报告，了解学生对实验原理、操作步骤及实验结果的理解和掌握程度；3. 小组讨论：评价学生在小组讨论中的表现，包括观点阐述、沟通交流和团队协作等方面。
五、教学资源1. 教材：电磁学、电磁兼容性原理等相关教材；2. 网络资源：相关电磁兼容的学术论文、案例分析等；3. 实验器材：电脑、示波器、信号发生器、滤波器、电磁屏蔽材料等。
4. 课件：制作精美的课件，辅助讲解电磁兼容的基本概念、原理及其影响因素。
六、教学重点与难点1. 教学重点：(1) 电磁兼容的基本概念；(2) 电磁兼容的原理及其影响因素；(3) 电磁兼容的设计方法；(4) 电磁兼容实验的操作步骤及技巧。
(2024年)EMC电磁兼容培训讲义
测试工具。
利用大数据和人工智能技术，实现 EMC设计的自动化和智能化，提高设 计效率和准确性。
2024/3/26
发展趋势二：绿色环保要求的提高
随着全球环保意识的增强，EMC设计 将更加注重绿色环保要求。
采用低辐射、低能耗的元器件和电路 设计，降低产品的电磁污染和能源消 耗。
预备阶段
确定测试需求、选择 适当的测试标准和设 备、准备测试样品。
测试阶段
按照测试标准进行各 项测试，记录测试数 据。
分析阶段
对测试数据进行处理 和分析，评估样品的 电磁兼容性。
报告阶段
编写测试报告，包括 测试结果、分析、结 论和建议。
2024/3/26
26
电磁兼容测试设备与方法
辐射发射测试
使用电磁辐射测量仪测量样品 向空间发射的电磁波强度。
电磁兼容（EMC）是指电子设备或系统在电磁环境中的正常工 作能力，且不对该环境中任何其他设备产生无法忍受的电磁干 扰的能力。
背景
随着电子技术的飞速发展，电子设备日益普及，电磁环境日益 复杂。电磁干扰问题已成为影响电子设备性能的重要因素之一。 因此，电磁兼容问题越来越受到人们的关注。
4
电磁兼容的重要性
01
02
03
04
经验二：EMC测试与验 证的关键环节
2024/3/26
建立完善的EMC测试环 境，包括测试场地、测 试设备和测试人员。
制定详细的测试计划和 测试用例，确保测试的 全面性和有效性。
38
对测试结果进行深入分 析，找出问题根源并制 定相应的改进措施。
未来发展趋势与展望
发展趋势一：数字化和智能化技术的 应用
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• 在界面上，矢量场基本方程的微分形式不再适用
但积分形式仍然成立
SD • dS q
cE • dl 0
一．不同介质分界面上法线方向的边界条件
SD • dS q
D1n n
S 1 1
D1 h
D
S
•
dS
D1
•
nS
D2
•
nS
sS
2
D2
2
D2n
∴ n • (D1 D2 ) S 或 D1n- D2n = s
E1
垂直，电场视为法向(分界面上有束缚电荷),
E2
因此， D1 = D2
图(a)
（2）若如图(b)所示，介质与空气的分界面与 电场矢量平行，电场视为切向(分界面上无束
缚电荷)，因此， E1 = E2
D1 D2
图(b)
（3）介质与极板的分界面上，因电场总与极板垂直，即总在界 面的法向上，因此，界面上总有束缚电荷。
D2n
2 E2n
2
2
n
D1n- D2n = s
1
1
n
2
2
n
S
表明: 一般情况下，介质分界面上电位的导数是不连续的。
总结
不同介质分界面上的边界条件（衔接条件）为 特别注意：下式中 n 的方向为由介质2指向介质1
n•(D1 D2) s ~ n E1 = n E2
D1n- D2n = s
2.6 静电场的边界条件
• 介质表面存在的束缚电荷：
ps P • n s
n—介质的外法线方向
n
0
• 两种介质分界面上存在的束缚电荷：
n
ps P2 • n s P1 • (n) s (P2 P1) • n s 1
n—由介质2指向介质1
2
• ps 的存在使 E、D 发生突变，因而场量不连续
完纯介质分界面上，s= 0，则
n • D1 n • D2
或
D1n= D2n
二．不同介质分界面上切线方向的边界条件
n E1t E1
l
1
1
h
2
c
2
E2 E2t
E c
•
dl
E1
•
l
E2
•
l
0
E1sin 1 = E2 sin 2
或 E1t = E2t 或 E1t = E2t
写成矢量表达式：
n l
s
n E1 = n E2
c
0 a ·
U
b
E • dρ
d c d c ln b
a
a
a
b
得
c
U ln b
E
U
ln
b
a
a
• 在介质分界面上，E=Et， 满足E1t=E2t，D1n=D2n=0
• 在导体表面，E=En，满足Et=0
∴试探解是真解
E
U
ln
b
a
内导体表面单位长度带电量为
0 a ·
b
l = s1a +s2 a (2- ) = D1a +D2 a (2- )
n • D S
nE 0
Dn S
Et 0
Φ n
s
Φc
结论： （1）导体表面是一等位面；电力线与导体表面垂直，电场仅 有法向分量；
（2）导体表面上任一点的D 就等于该点的自由电荷密度s 。
例2.7 平板电容面积为S，带电量分别为Q与-Q，电容器的一部
分用电容率为 的介质填充，另一部分为空气，如图所示。求
电容器的电容量。
解： 下极板自由电荷密度
s
Q S
-Q，S --------- 0
D1
D2
D
s
Q S
h d
+
0
++
+
+
E1
+E2+
+
+
D U
E1
D
0
Q
0S
E2
D
Q
S
Q，S
U
E1(h d )
E2d
Q S
(hd
0
d
)
CQ
0S
U (h d) 0d
讨论
（1）此例中，介质与空气的分界面与电场相
（4）图（a）相当于两电容器的串联
C C1C2 C1 C2
图（b）相当于两电容器的并联 C = C1+ C2
例2-8 两同轴导体圆柱，半径分别为 a 和 b，圆柱间在 角部分 填充电容率为 的介质，其余部分为空气，外加电压U。求介质
和空气中的电场以及单位长度的电容。
解：
设试探解
E1
E2
E
a
U ln b
[
0 (2π
)]
a
C0
l
U
0(2π )
ln b
a
讨论
1
1
1 2 2
2
1 2
C=C1+C2
C=C1+C2
C C1C2 C1 C2
对同心球也有类似的结果
习题 2.13 2.14 2.15 2.16
-l
思考：Et 和 n E 关系如何？
三．用电位表示的介质分界面边界条件
1.切向:
Hale Waihona Puke 设点1与点2分别位于分界面的两侧，其
间距为d，d →0, 则
1
2
lim
12
2
E
1
• dl
lim
d 0
(
E1n
d 2
E2n
d) 2
0
∴ 1 2
2.法向:
表明: 在介质分界面上，电位是连续的。
D1n
1E1n
1
1
n
,
E1t = E2t
（s= 0） n • D1 n • D2 n E1 = n E2
~
D1n= D2n E1t = E2t
1
Φ1 n
2
Φ2 n
s
（s= 0）
1
Φ1 n
2
Φ2 n
1 = 2
1 = 2
四. 理想导体表面的边界条件
n
D
D2 = E2 = 0
当分界面为导体与电介质的交界面时， 由于导体内电场和电位移矢量均为零， 所以分界面上的衔接条件变为：