[电子教案]电磁场与电磁兼容(22)
电磁场与电磁兼容 闻映红
A 或用上面带箭头的符号
A 来表示
用有向线段（带箭头的线段）来表示:
A
B
为了能对矢量进行运算，首先必须确定坐标系
直角坐标系： 由三个相互垂直的平面构成，某一点的位置 由这三个平面的交叉点来描述：P =（x, y, x）
如果矢量在直角坐标系每个坐标轴上的投影分别 为Ax, Ay, Az，则矢量可以写成单位矢量的叠加：
F dS 0
S
则称其为无散场——F=0 无散场对应着一个矢量场A——F = A
若F=0，则F≠0——散度源（通量源） 若F=0 ，则F≠0——旋度源（涡旋源） 源是场的因，场同源一起出现。
例：判断矢量场的性质
F 0 F 0
F 0 F 0
四、标量场的梯度
设有一个标量场 f 从场中某点沿路经dl位移到邻近的另一点，此 标量值从 f 变化为 f+df ，在直角坐标系内增量为
f f f d f dx d y dz x y z f f f x a x y a y z a z d l f d l
3. 矢量的积分运算
在直角坐标系中，路径长度微分元，曲 面积微分元和体积微分元为：
d l d xa x d ya y d za z ds dy d za x dzdxa y dxdya z dv d xdy d z
（1）矢量场沿曲线C的积分 ：
x 1 y 1 z 0
0 2 3 2 x 2dx y 2 ydy zdz y 1 z 0 x 1 13 J 6
（2）矢量场在曲面S上的面积分：
F ds F cos ds Fx dydz Fy dxdz Fz dxdy
[电子教案]电磁场与电磁兼容 (10)
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r1
[r
2
(
l )2 2
rl
cos
1
]2
z
q
r1
l 2
p O
r
l
r2
2
P(r,)
r2
[r 2
( l )2 2
rl
1
cos ]2
-q
∵r >>l ，将 r1、r2 用二项式定理展开，并略去高阶项
r1
r
l 2
cos
r2
r
l 2
cos
r2 r1 l cos
r2r1 r 2
• 电力线与等位线（面）的性质：
▲ E 线不能相交; ▲ E 线起始于正电荷，终止于负电荷; ▲ E 线愈密处，场强愈大; ▲ E 线与等位线（面）正交；
图2 点电荷与接地导体的电场
图1 电偶极子的等位线和电力线
图3 点电荷与不接地导体的电场
例2.2
电荷按体密度
0
(1
r2 a2
)
分布于一个半径为a的球形
4π 0 r r
4π 0 R
显然， 的积分计算式比E 的积分计算式简单
电位的物理意义
E(r) (r)
E沿任意方向的投影为
E
• al
El
Φ• al
dΦ dl
dΦ E • dl
B
B
A dΦ A E • dl
两点之间电位差
B
U AB ΦA ΦB
E • dl
A
若取 B = 0，则A点电位定义为
1
0
a 0
0
(1
r2 a2
)4πr 2dr
[电子教案]电磁场与电磁兼容 (44)
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电磁兼容滤波器设计是电磁兼容设计工 程中一个非常重要的环节。有时设计的 滤波器性能如何会决定整个电器设备是 否能够正常工作。但因为电磁兼容滤波 器的设计涉及的知识面非常广，所以设
计出一个性能较好的滤波器并不是一件 容易的事情。本章详细讲述电磁干扰滤 波器的工作原理与分类，还将介绍一些 常用的滤波元器件；最后，结合实际
二 .电磁干扰滤波器的主要特性
（3）频率特性：滤波器的频率特性是描述其抑制 干扰能力的参数，通常用中心频率、截止频率及 上升和下降斜率表示。 （4）输入/输出阻抗：从信号源到滤波器输入的 阻抗称为输入阻抗，滤波器输出到接收电路的阻 抗称为输出阻抗。选择滤波器需要考虑阻抗匹配， 以防止信号衰减。
（5）插入损耗：描述滤波器性能的最主要参量是 插入损耗，插入损耗的大小随工作频率不同而改变。
二 .电磁干扰滤波器的主要特性
插入损耗的定义：Lin来自20 lg V1 V2
（6）传输频率特性：滤波器最重要的是 其传输频率特性，可用对数幅频特性20lgA 来表示。在抗干扰技术中又称为衰减系数：
衰减系数 20 lg Uo ( j) Ui ( j)
三 .低通滤波器的结构选择
L型、П型和T型滤波器具有相同的衰减系数， 这是在没有考虑输入、输出效应情况下讨论的。 实际上系统的输入、输出效应总是客观存在的， 即信号源总是有内阻抗的，负载总是有输入阻抗的， 要根据信号源的内阻和负载阻抗来选择低频滤波器 的电器结构形式，如图7-1所示。
滤波器最主要的特征参数有额定电压、额定 电流、频率特性、输入/输出阻抗、插入损耗及传 输频率特性等。
（1）额定电压：指输入滤波器的最高允许电压值。 若输入滤波器的电压过高，会使内部电容损坏。 （2）额定电流：指在额定电压和规定环境温度条 件下，滤波器所允许的最大连续工作电流。一般使 用温度越高其允许的工作电流越小。同时，工作电 流还与频率有关：工作频率越高，其允许的电流越 小。
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。
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。
电磁兼容性EMCElectromagneticCompatibility电子教案
bility
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)
[电子教案]电磁场与电磁兼容 (25)
![[电子教案]电磁场与电磁兼容 (25)](https://img.taocdn.com/s3/m/c3a3084bb4daa58da0114ae1.png)
解：⑴ 选取适当的坐标系 电流分布具有轴对称性，∴选柱坐标 并标出源点和场点坐标 ⑵ 将被积函数、变量用坐标变量表示
Idl = azIdz z = z - tan dz = - sec2 d
z
l
z
2
P•(,0,z)
2 dz´ z´ R 1
O
l
2 I
Idl = - azI sec2 d aR = a cos + azsin
I1dl1 、I2dl2 （Am）——线电流的电流元
容易证明 F12 = - F21 ——符合牛顿第三定律
F12
0
4π
c2
I2dl2 (I1dl1 aR )
c1
R2
c2
c1 dF12
dF12
0
4π
I2dl2 (I1dl1 aR ) R2
—— I1dl1 对I2dl2 的作用力
但
dF12 dF21
z l 2
2 (z l )2
2
若 l 无限长，则
1
π 2
,
π a2 2
B
a
0 I 2π
例4.2 求通流 I 的细圆环在轴线上的磁场，圆环半径为a 。
解： （1）电流分布具有轴对称性， ∴选圆柱坐标系
z
(0,0,z）
（2）Idl = aIad
R
R = -a a+ azz R = (z2+a2)1/2
B 0
4π
s
Js aR R2
dS
式中 J 与 Js 是位置的函数，即J = J (r´) ，Js= Js (r´)
磁场与静电场相比较：
B 0 J (r) aR d 4π R2
[电子教案]电磁场与电磁兼容 (34)
![[电子教案]电磁场与电磁兼容 (34)](https://img.taocdn.com/s3/m/324ed3f2b90d6c85ed3ac626.png)
重点要求
熟练利用麦克斯韦方程、边界条件解决正弦电场和磁场 的互求问题及源分布。
第五章
时变电磁场
电磁感应定律
全电流定律
Maxwell方程组
分界面上衔接条件 动态位A ,
达朗贝尔方程 正弦电磁场 坡印亭定理与坡印亭矢量 电磁辐射( 应用 )
时变场知识结构框图
基本内容和要求
⑴掌握法拉第电磁感应定律的内容并会计算； ⑵了解位移电流的假说； ⑶熟记麦克斯韦方程及边界条件； ⑷熟练使用麦克斯韦方程和边界条件求解电磁场；
电磁场与电磁波电子教案
12第五章均匀平面波在无界空间中的传播几个重要概念抱负媒质：导电率为零的媒质，也称无耗媒质。
平面波：波阵面为平面的电磁波。
均匀平面波：等相面为平面，且在等相面上，电、磁场量的振幅、方向、相位处处相等的电磁波。
一、亥姆霍兹方程的平面波解无源区 ρ = 0, J= 0均匀、各向同性抱负媒质， ∇ 2 E + k 2 E = 0⇒ ∂ 2 E ∂x 2 + ∂ 2 E ∂y 2 + ∂ 2 E ∂z 2+ k 2 E = 0考虑沿 z 方向传播的均匀平面波，E⇒ E (z )、E (z )x yH ⇒ H xd 2 E(z )、H (z )y则xdz 2+ k 2 E = 0xd 2 E ydz 2+ k 2 E = 0yd 2Hxdz 2+ k 2 H = 0xd 2 Hydz 2+ k 2 H = 0y二阶常微分方程，形式一样，解也一样。
其解： E x(z ) = A e - jkz + A e jkz ——解的复数形式待定常数，由边界条件确定E (z ,t ) = Re[(A e - jkz + A e jkz )e j ωt ] - - - 瞬时表达式 x 1 2= E cos(ωt - kz + ϕ 1m1) + E 2mcos(ωt + kz + ϕ )2解的物理意义：1〕 A e - jkz ⇒ E cos(ωt - kz + ϕ )11m1由图 5.1.4 可知，随时间t 增加,波形向+z 方向平移,故为表示向+z 方向传播的均匀平面波函数,同理, e jkz 向-z 方向传播的均匀平面波函数.ω με f με μεεr⎪ k 2) 平面波解的物理意义表示沿Z 方向(+Z,-Z)传播的均匀平面波的合成波. 二、传播特性以+z 方向传播的均匀平面波为例E = e ˆ x E ee - j (kz -ϕ)或E xm= e ˆ E x xm cos(ωt - kx + ϕ)⎧ r = e ˆx + e ˆ y + e ˆ z = ke ˆ空间任意点矢径 ⎨ x y zz⎩ k • r = kz = ke ˆ • r z沿+ z 方向传播的平面波波的等相面是垂直于Z 轴的平面且为常数。
[电子教案]电磁场与电磁兼容 (50)
![[电子教案]电磁场与电磁兼容 (50)](https://img.taocdn.com/s3/m/796ec1a358f5f61fb73666ed.png)
一.干扰来源
（1）过压、欠压、顺时掉电； （2）浪涌、跌落； （3）尖峰电压脉冲； （4）射频干扰。
二.传播方式
1．电路耦合方式
即通过电源网络传播。由于输入电流为非正弦 波，当变频器的容量较大时，将使网络电压产 生畸变，影响其他设备工作，同时输出端产生 的传导干扰使直接驱动的电机铜损、铁损大幅 增加，影响了电动机的运转特性。显然，这是 变频器输入电流干扰信号的主要传播方式。
（1）设备的电源线和信号线应尽量远离变频 器的输入、输出线。
（2）其他设备的电源线和信号线应避免和变 频器的输入、输出线平行。
习题 8-3
二.传播方式
2．感应耦合方式 当变频器的输入电路或输出电路与其他设备的 电路靠得很近时，变频器的高次谐波信号将通 过感应的方式耦合到其他设备中去。感应的方 式又有以下两种： （1）电磁感应方式，主要的电流干扰信号; （2）静电感应方式，主要的电压干扰信号。
3 ．空中辐射方式 即以电磁波方式向空中辐射，这是高频谐波分 量的主要传播方式。
三.电磁兼容对策
1．干扰的隔离
所谓干扰的隔离，是指从电路上把干扰源和易 受干扰的部分隔离开来，使它们不发生电的联 系。在变频调速传动系统中，通常是在电源和 放大器电路之间的电源线上采用隔离变压器以 免传导干扰，电源隔离变压器可应用噪声隔离 变压器。
三.电磁兼容对策
2．设置滤波器
（1）输入滤波器：通常有以下两种。 线路滤波器。主要由电感线圈构成。它通过 增大线路在高频下的阻抗来削弱频率较高的 谐波电流。辐射滤波器。主要由高频电容器 构成。它将吸收频率很高的、具有辐射能量 的谐波成分。 （2）输出滤波器：也由电感线圈构成。它可 以有效地削弱输出电流中的高次谐波成分， 不但起到抗干扰的作用，而且能削弱电动机 中由高次谐波电流引起的附加转矩。
《电动力学电子教案》课件
《电动力学电子教案》课件第一章：电磁场基本概念1.1 电磁场的定义与特性电磁场的概念电磁场的分类：静态电磁场和动态电磁场电磁场的特性：保守场与非保守场1.2 电磁场的基本方程高斯定律法拉第电磁感应定律安培环路定律麦克斯韦方程组1.3 电磁波的产生与传播电磁波的产生：麦克斯韦方程组的波动解电磁波的传播：波动方程和解电磁波的频率、波长和速度第二章：电磁波的波动方程及其解2.1 电磁波的波动方程电磁波的波动方程推导波动方程的边界条件2.2 电磁波的解平面电磁波的解球面电磁波的解2.3 电磁波的极化线极化圆极化椭圆极化第三章：电磁波的反射与折射3.1 电磁波在介质边界上的反射反射定律反射波的性质3.2 电磁波在介质边界上的折射折射定律折射波的性质3.3 电磁波的全反射全反射的条件全反射的物理意义第四章：电磁波的传播与应用4.1 电磁波在自由空间中的传播自由空间中的电磁波传播特性电磁波的传播速度和波长4.2 电磁波在大气中的传播大气对电磁波传播的影响大气层对电磁波的吸收和散射无线通信雷达微波炉第五章：电磁波的辐射与吸收5.1 电磁波的辐射电磁波的辐射机制天线辐射特性5.2 电磁波的吸收电磁波被物质吸收的机制吸收系数和损耗5.3 电磁波的辐射与吸收的应用无线通信设备的设计电磁兼容性分析电磁波探测与成像第六章：电磁波的量子电动力学基础6.1 量子力学与经典电磁学的对比经典电磁学的基本原理量子力学的基本原理6.2 量子电动力学的基本概念费米子的电磁相互作用光子与物质的相互作用6.3 量子电动力学的应用激光的原理与应用电子加速器与粒子物理实验第七章：相对论性电子学7.1 狭义相对论与电子学狭义相对论的基本原理狭义相对论对电子学的影响7.2 洛伦兹变换与电子学洛伦兹变换的定义与性质洛伦兹变换在电子学中的应用7.3 相对论性效应的应用高速电子设备的相对论性效应分析粒子加速器中的相对论性效应第八章：电子加速器与辐射效应8.1 电子加速器的基本原理电子加速器的工作原理电子束的特性和应用8.2 辐射效应的基本概念辐射对物质的影响辐射防护的基本原则8.3 辐射效应的应用医学影像学中的辐射效应无线电通信中的辐射效应第九章：电磁波探测器与测量9.1 电磁波探测器的原理与分类光电探测器微波探测器射线探测器9.2 电磁波测量技术直接测量法与间接测量法频率测量与功率测量9.3 电磁波探测与测量的应用无线电通信系统的性能评估地球物理勘探第十章：电磁波在现代科技中的应用10.1 电磁波在信息技术中的应用光纤通信技术无线通信技术10.2 电磁波在医学中的应用磁共振成像（MRI）射频消融技术10.3 电磁波在其他领域的应用雷达与遥感技术电磁兼容性与电磁防护重点和难点解析重点环节：1. 电磁场的定义与特性：电磁场的分类、电磁场的特性。
[电子教案]电磁场与电磁兼容 (18)
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•〓 Ci0 3Cij
2
Ci0 3
3Cij
1
〓 Cp
Cp •
2
Cp 3
Ci0= C10= C20= C30
Cij = C12 = C13= C23
Cp = Ci0 + 3Cij
习题 2.48 2.49
n, ji
令 Cij =-ij
及
Ci0 i1 i2 in ij
j0
则 即
q1 C101 C12 (1 2 ) C1n (1 n )
q2
C21 ( 2 1 ) C20 2
C2n ( 2
n )
qn Cn1 ( n 1 ) Cn2 ( n 2 ) Cn0 n
设多导体静电独立系统中，导体间都是线性介质，第i个导体
带电量为qi，电位为i，则每个导体电位可利用叠加原理求得
三导体静电独立系统
1 p10q1 p12q2 p1n qn
2 p21q1 p20q2 p2n qn
n pn1q1 pn2q2 pn0qn
pij——电位系数 与所有导体几何条件有关
1 ++
+
+
2
3
-- -
-
C12
2 〓 C20
〓
1
C23 ) 〓
C10
C13 3 〓 C30
Cp
静电网络的等效电容（工作电容）：
〓
CP
C12
C10C20 C10 C20
C12
〓
C10
〓C20
电力工程常用的三芯电缆（结构对称）：
1 23
〓 C10
C12
C13
3Cij
Ci0
q1 C10U10 C12U12 C1nU1n
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。
电磁场与电磁兼容 闻映红
kA= (k Ax) ax+ (k Ay ) ay + (k Az ) az 若k=-1，则得两个矢量相减：
A + ( -B )= A – B= (Ax-Bx) ax + (Ay-By ) ay+ (Az-Bz) az
2. 矢量的乘法运算
两个矢量的乘积有两种定义：点乘和叉乘
(1)两个矢量的点乘（标量积，点积）—— 结果是标量
（2）矢量场的散度的定义 矢量场的散度是指当体积趋向于零时，每单位 体积内的矢量向外的净通量。 散度是标量
div F lim F ds
s
0
Fx Fy Fz F x y z
实质上，矢量场的散度表示从一个点出发的场 的通量，它指出了在那个点处的合成源。
B
A 在 B 方向上的投影
两个矢量的点乘满足：
1） A B = B A 2） ( A+ B ) C = A C + B C
3) A A = A 2 直角坐标系中， A A = Ax2 + Ay2 + Az2
4) 两个单位矢量的点乘： 1 0 i=j i≠j
ai aj =
一个矢量场只可能有两种源——旋度源和散 度源，此外，再无其它类型的源。若在给定边界 空间中，一个矢量场的旋度和散度都给定了，则 该矢量场的解是唯一确定的。
1.矢量场和源的关系
无旋场：一个矢量场F，对任意闭合路径都有
F dl 0
c
则称其为无旋场——F=0 无旋场对应着一个标量场 f——F = f 无散场：一个矢量场F，对任意闭合面都有
是矢量
curl F lim F
S 0
[电子教案]电磁场与电磁兼容 (31)
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l
2 l
2
rl/2 (r l / 2)2 R2
rl/2 dr
(r l / 2)2 R2
πn2R2I (r l / 2)2 R2 2
πn2R2I l2 R2 R
l/2
(r l / 2)2 R2
l / 2
n2VI
1
R l
2
R l
L
I
n2V
1
d (dN ) (ndr)πR2B
l 2
O
l
2
r P
πn 2 R 2 I
rl/2
r l / 2
dr
2 (r l / 2)2 R2 (r l / 2)2 R2
πn2R2I
2
l
2 l
2
rl/2 (r l / 2)2 R2
rl/2 dr
(r l / 2)2 R2
πn2R2I
x)2 R2 ]3/ 2
l
l
2
2
x dx
O rP
B nIR2 2
l 2
dx
-l 2
[(r
x)2
R2
]3/ 2
nIR 2
2 R2
l
rx
2
(r x)2 R2 l
2
B
nI
rl/2
rl/2
2 (r l / 2)2 R2 (r l / 2)2 R2
P处 dN = ndr 匝的磁链为
d
R
A(r, )
a
0πa2I sin
4πR 2
c2
b
12
c2
A • dl2
A 2πb
0 πa 2 I
4πR 2
(sin )2πb