請(qǐng)教：磁場(chǎng)如何屏蔽

wpc

在永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)中有一機(jī)械微動(dòng)開關(guān),，為了使開關(guān)在工作中不受磁場(chǎng)影響如何屏蔽磁場(chǎng)？

syw開門造車

樓主網(wǎng)友好,！

是會(huì)有影響的,，最好改用光電并關(guān)。

8 \! |  \0 ?# I" q* ?7 ^. Osyw   060930---04.42

hujie

斗膽進(jìn)言,，可不可以加一個(gè)金屬罩屏蔽一下,。

syw開門造車

樓主網(wǎng)友好！

干嘛要用這個(gè)詞：“斗膽進(jìn)言”,。

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你可以用鐵質(zhì)材料將其全封閉,，在“機(jī)械微動(dòng)開關(guān)”的接觸點(diǎn)處鉆個(gè)孔，

: N9 v( u2 d' X- h7 d將接觸點(diǎn)探出既可,。
, S' O) B( N- Z
syw   060930---09.02

小白菜

普通金屬不行,要用高飽和通量密度材料

FHQ1489

不懂,努力學(xué)習(xí)中
$ c! C* F6 P: m3 }' b記得可以用金屬網(wǎng)罩屏蔽
% z. U9 s8 N  x) ]但效果不太好

黃一鈁

請(qǐng)問能否使用象鼠標(biāo)內(nèi)部的那種塑料接觸式微動(dòng)開關(guān),？

carboy496

同意SYW開門造車用光電開關(guān) 我以前有輛電動(dòng)自行車的調(diào)速開關(guān)就是光電型的 在塑料片上黑色為漸變色 控制系統(tǒng)根據(jù)接收頭電流強(qiáng)弱不同來(lái)調(diào)速 絕對(duì)不受電磁影響

yumeng

磁場(chǎng)的屏蔽問題，是一個(gè)既具有實(shí)際意義又具有理論意義的問題,。根據(jù)條件的不同,，電磁場(chǎng)的屏蔽可分為靜電屏蔽、靜磁屏蔽和電磁屏蔽三種情況,，這三種情況既具有質(zhì)的區(qū)別,，又具有內(nèi)在的聯(lián)系，不能混淆,。

靜電屏蔽
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在靜電平衡狀態(tài)下,，不論是空心導(dǎo)體還是實(shí)心導(dǎo)體；不論導(dǎo)體本身帶電多少,，或者導(dǎo)體是否處于外電場(chǎng)中,，必定為等勢(shì)體，其內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，這是靜電屏蔽的理論基礎(chǔ),。因?yàn)榉忾]導(dǎo)體殼內(nèi)的電場(chǎng)具有典型意義和實(shí)際意義,，我們以封閉導(dǎo)體殼內(nèi)的電場(chǎng)為例對(duì)靜電屏蔽作一些討論。
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（一）封閉導(dǎo)體殼內(nèi)部電場(chǎng)不受殼外電荷或電場(chǎng)影響,。
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) Y6 o+ c" q! y7 s, G如殼內(nèi)無(wú)帶電體而殼外有電荷q,，則靜電感應(yīng)使殼外壁帶電。靜電平衡時(shí)殼內(nèi)無(wú)電場(chǎng),。這不是說殼外電荷不在殼內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng),，根發(fā)電場(chǎng)。由于殼外壁感應(yīng)出異號(hào)電荷,，它們與q在殼內(nèi)空間任一點(diǎn)激發(fā)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,。因而導(dǎo)體殼內(nèi)部不會(huì)受到殼外電荷q或其他電場(chǎng)的影響。殼外壁的感應(yīng)電荷起了自動(dòng)調(diào)節(jié)作用,。如果把上述空腔導(dǎo)體外殼接地,，則外殼上感應(yīng)正電荷將沿接地線流入地下。靜電平衡后空腔導(dǎo)體與大地等勢(shì),，空腔內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)仍然為零,。如果空腔內(nèi)有電荷，則空腔導(dǎo)體仍與地等勢(shì),，導(dǎo)體內(nèi)無(wú)電場(chǎng),。這時(shí)因空腔內(nèi)壁有異號(hào)感應(yīng)電荷，因此空腔內(nèi)有電場(chǎng),。此電場(chǎng)由殼內(nèi)電荷產(chǎn)生,，殼外電荷對(duì)殼內(nèi)電場(chǎng)仍無(wú)影響。

由以上討論可知,，封閉導(dǎo)體殼不論接地與否,，內(nèi)部電場(chǎng)不受殼外電荷影響。

（二）接地封閉導(dǎo)體殼外部電場(chǎng)不受殼內(nèi)電荷的影響,。

0 ~! L+ R' ?2 |3 c( [& ~如果殼內(nèi)空腔有電荷q,，因?yàn)殪o電感應(yīng)，殼內(nèi)壁帶有等量異號(hào)電荷,，殼外壁帶有等量同號(hào)電荷,，殼外空間有電場(chǎng)存在，此電場(chǎng)可以說是由殼內(nèi)電荷q間接產(chǎn)生,。也可以說是由殼外感應(yīng)電荷直接產(chǎn)生的,。但如果將外殼接地，則殼外電荷將消失,，殼內(nèi)電荷q與內(nèi)壁感應(yīng)電荷在殼外產(chǎn)生電場(chǎng)為零,�,？梢娙绻�要使殼��(nèi)電荷對(duì)殼外電場(chǎng)無(wú)影響，必須將外殼接地,。這與第一種情況不同,。

這里還須注意：
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8 N6 z& k6 Z* }①我們說接地將消除殼外電荷，但并不是說在任何情況殼外壁都一定不帶電,。假如殼外有帶電體,，則殼外壁仍可能帶電，而不論殼內(nèi)是否有電荷,。
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②實(shí)際應(yīng)用中金屬外殼不必嚴(yán)格完全封閉，用金屬網(wǎng)罩代替金屬殼體也可達(dá)到類似的靜電屏蔽效果,，雖然這種屏蔽并不是完全,、徹底的。

+ b) p& B' N  S; z. m2 I③在靜電平衡時(shí),，接地線中是無(wú)電荷流動(dòng)的,，但是如果被屏蔽的殼內(nèi)的電荷隨時(shí)間變化，或者是殼外附近帶電體的電荷隨時(shí)間而變化,，就會(huì)使接地線中有電流,。屏蔽罩也可能出現(xiàn)剩余電荷，這時(shí)屏蔽作用又將是不完全和不徹底的,。

總之,，封閉導(dǎo)體殼不論接地與否，內(nèi)部電場(chǎng)不受殼外電荷與電場(chǎng)影響,；接地封閉導(dǎo)體殼外電場(chǎng)不受殼內(nèi)電荷的影響,。這種現(xiàn)象，叫靜電屏蔽,。靜電屏蔽有兩方面的意義：

# I" d; a" A: p4 a: W# n% v1 q! u其一是實(shí)際意義：屏蔽使金屬導(dǎo)體殼內(nèi)的儀器或工作環(huán)境不受外部電場(chǎng)影響,，也不對(duì)外部電場(chǎng)產(chǎn)生影響。有些電子器件或測(cè)量設(shè)備為了免除干擾,，都要實(shí)行靜電屏蔽,，如室內(nèi)高壓設(shè)備罩上接地的金屬罩或較密的金屬網(wǎng)罩，電子管用金屬管殼,。又如作全波整流或橋式整流的電源變壓器,，在初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間包上金屬薄片或繞上一層漆包線并使之接地，達(dá)到屏蔽作用,。在高壓帶電作業(yè)中,，工人穿上用金屬絲或?qū)щ娎w維織成的均壓服，可以對(duì)人體起屏蔽保護(hù)作用,。在靜電實(shí)驗(yàn)中,，因地球附近存在著大約100V／m的豎直電場(chǎng),。要排除這個(gè)電場(chǎng)對(duì)電子的作用，研究電子只在重力作用下的運(yùn)動(dòng),，則必須有eE＜meg,，可算出E＜10-10V／m，這是一個(gè)幾乎沒有靜電場(chǎng)的“靜電真空”,，這只有對(duì)抽成真空的空腔進(jìn)行靜電屏蔽才能實(shí)現(xiàn),。事實(shí)上，由一個(gè)封閉導(dǎo)體空腔實(shí)現(xiàn)的靜電屏蔽是非常有效的,。
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其二是理論意義：間接驗(yàn)證庫(kù)侖定律,。高斯定理可以從庫(kù)侖定律推導(dǎo)出來(lái)的，如果庫(kù)侖定律中的平方反比指數(shù)不等于2就得不出高斯定理,。反之,，如果證明了高斯定理，就證明庫(kù)侖定律的正確性,。根據(jù)高斯定理,，絕緣金屬球殼內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)為零，這也是靜電屏蔽的結(jié)論,。若用儀器對(duì)屏蔽殼內(nèi)帶電與否進(jìn)行檢測(cè),，根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析就可判定高斯定理的正確性，也就驗(yàn)證了庫(kù)侖定律的正確性,。最近的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是威廉斯等人于1971年完成的,，指出在式

6 Z( @5 U- T( n+ b! @9 Z  U/ ~: HF=q1q2/r2±δ中，δ＜（2.7±3.1）×10-16,，
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5 y/ {1 L, _) S6 z* g  L可見在現(xiàn)階段所能達(dá)到的實(shí)驗(yàn)精度內(nèi),，庫(kù)侖定律的平方反比關(guān)系是嚴(yán)格成立的。從實(shí)際應(yīng)用的觀點(diǎn)看,，我們可以認(rèn)為它是正確的,。
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0 N( B1 g; G' W, F# K. L* _靜磁屏蔽
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靜磁場(chǎng)是穩(wěn)恒電流或永久磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)。靜磁屏蔽是利用高磁導(dǎo)率μ的鐵磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁場(chǎng),。它與靜電屏蔽作用類似而又有不同,。
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( l9 a# ^+ a' F7 n* K5 a靜磁屏蔽的原理可以用磁路的概念來(lái)說明。如將鐵磁材料做成截面如圖7的回路,，則在外磁場(chǎng)中,，絕大部份磁場(chǎng)集中在鐵磁回路中。這可以把鐵磁材料與空腔中的空氣作為并聯(lián)磁路來(lái)分析,。因?yàn)殍F磁材料的磁導(dǎo)率比空氣的磁導(dǎo)率要大幾千倍,，所以空腔的磁阻比鐵磁材料的磁阻大得多，外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)線的絕大部份將沿著鐵磁材料壁內(nèi)通過,，而進(jìn)入空腔的磁通量極少,。這樣,，被鐵磁材料屏蔽的空腔就基本上沒有外磁場(chǎng)，從而達(dá)到靜磁屏蔽的目的,。材料的磁導(dǎo)率愈高,，筒壁愈厚，屏蔽效果就愈顯著,。因常用磁導(dǎo)率高的鐵磁材料如軟鐵,、硅鋼、坡莫合金做屏蔽層,，故靜磁屏蔽又叫鐵磁屏蔽,。

靜磁屏蔽在電子器件中有著廣泛的應(yīng)用。例如變壓器或其他線圈產(chǎn)生的漏磁通會(huì)對(duì)電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生作用,，影響示波管或顯像管中電子束的聚焦,。為了提高儀器或產(chǎn)品的質(zhì)量，必須將產(chǎn)生漏磁通的部件實(shí)行靜磁屏蔽,。在手表中，在機(jī)芯外罩以軟鐵薄殼就可以起防磁作用,。

前面指出,，靜電屏蔽的效果是非常好的。這是因?yàn)榻饘賹?dǎo)體的電導(dǎo)率要比空氣的電導(dǎo)率大十幾個(gè)數(shù)量級(jí),，而鐵磁物質(zhì)與空氣的磁導(dǎo)率的差別只有幾個(gè)數(shù)量級(jí),，通常約大幾千倍。所以靜磁屏蔽總有些漏磁,。為了達(dá)到更好的屏蔽效果,，可采用多層屏蔽，把漏進(jìn)空腔里的殘余磁通量一次次地屏蔽掉,。所以效果良好的磁屏蔽一般都比較笨重,。但是，如果要制造絕對(duì)的“靜磁真空”,，則可以利用超導(dǎo)體的邁斯納效應(yīng),。即將一塊超導(dǎo)體放在外磁場(chǎng)中，其體內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B永遠(yuǎn)為零,。超導(dǎo)體是完全抗磁體,，具有最理想的靜磁屏蔽效果，但目前還不能普遍應(yīng)用,。
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電磁屏蔽

電磁場(chǎng)在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播時(shí),，其場(chǎng)量（E和H）的振幅隨距離的增加而按指數(shù)規(guī)律衰減。從能量的觀點(diǎn)看,，電磁波在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播時(shí)有能量損耗,，因此,，表現(xiàn)為場(chǎng)量振幅的減小。導(dǎo)體表面的場(chǎng)量最大,，愈深入導(dǎo)體內(nèi)部,，場(chǎng)量愈小。這種現(xiàn)象也稱為趨膚效應(yīng),。利用趨膚效應(yīng)可以阻止高頻電磁波透入良導(dǎo)體而作成電磁屏蔽裝置,。它比靜電、靜磁屏蔽更具有普遍意義,。
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6 {1 j/ L/ ~6 x; u' }4 N電磁屏蔽是抑制干擾,，增強(qiáng)設(shè)備的可靠性及提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段。合理地使用電磁屏蔽,，可以抑制外來(lái)高頻電磁波的干擾,，也可以避免作為干擾源去影響其他設(shè)備。如在收音機(jī)中,，用空芯鋁殼罩在線圈外面,，使它不受外界時(shí)變場(chǎng)的干擾從而避免雜音。音頻饋線用屏蔽線也是這個(gè)道理,。示波管用鐵皮包著,，也是為了使雜散電磁場(chǎng)不影響電子射線的掃描。在金屬屏蔽殼內(nèi)部的元件或設(shè)備所產(chǎn)生的高頻電磁波也透不出金屬殼而不致影響外部設(shè)備,。
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% b! l/ f# ]. }  h用什么材料作電磁屏蔽呢,？因電磁波在良導(dǎo)體中衰減很快，把由導(dǎo)體表面衰減到表面值的1/e（約36.8％）處的厚度稱為趨膚厚度（又稱透入深度）,，用d表示,，有電磁屏蔽 ，電磁場(chǎng)在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播時(shí),，其場(chǎng)量（E和H）的振幅隨距離的增加而按指數(shù)規(guī)律衰減,。從能量的觀點(diǎn)看，電磁波在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播時(shí)有能量損耗,，因此,，表現(xiàn)為場(chǎng)量振幅的減小。導(dǎo)體表面的場(chǎng)量最大,，愈深入導(dǎo)體內(nèi)部,，場(chǎng)量愈小。這種現(xiàn)象也稱為趨膚效應(yīng),。利用趨膚效應(yīng)可以阻止高頻電磁波透入良導(dǎo)體而作成電磁屏蔽裝置,。它比靜電、靜磁屏蔽更具有普遍意義,。
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; t2 L3 t# `$ o6 ~$ c/ n電磁屏蔽是抑制干擾,，增強(qiáng)設(shè)備的可靠性及提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段,。合理地使用電磁屏蔽，可以抑制外來(lái)高頻電磁波的干擾,，也可以避免作為干擾源去影響其他設(shè)備,。如在收音機(jī)中，用空芯鋁殼罩在線圈外面,，使它不受外界時(shí)變場(chǎng)的干擾從而避免雜音,。音頻饋線用屏蔽線也是這個(gè)道理。示波管用鐵皮包著,，也是為了使雜散電磁場(chǎng)不影響電子射線的掃描,。在金屬屏蔽殼內(nèi)部的元件或設(shè)備所產(chǎn)生的高頻電磁波也透不出金屬殼而不致影響外部設(shè)備。

用什么材料作電磁屏蔽呢,？因電磁波在良導(dǎo)體中衰減很快,，把由導(dǎo)體表面衰減到表面值的1/e（約36.8％）處的厚度稱為趨膚厚度（又稱透入深度），用d表示,，有
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其中μ和σ分別為屏蔽材料的磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率,。若電視頻率f=100 MHz，對(duì)銅導(dǎo)體（σ=5.8×107／ ·m,，μ≈μo＝4π×10-7H／m）可求出d=0．00667mm,。可見良導(dǎo)體的電磁屏蔽效果顯著,。如果是鐵（σ＝107／ ·m）則d=0.016mm。如果是鋁（σ＝3.54×107／ ·m）則d＝0.0085mm,。
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3 E; A3 L; b9 _$ R# L9 L9 g為了得到有效的屏蔽作用,，屏蔽層的厚度必須接近于屏蔽物質(zhì)內(nèi)部的電磁波波長(zhǎng)（λ=2πd）。如在收音機(jī)中,，若f＝500kHz,，則在銅中d＝0.094mm（λ=0.59mm）。在鋁中d＝0.12mm（λ=0.75mm ）,。所以在收音機(jī)中用較薄的銅或鋁材料已能得到良好的屏蔽效果,。因?yàn)殡娨曨l率更高，透入深度更小些,，所需屏蔽層厚度可更薄些,，如果考慮機(jī)械強(qiáng)度，要有必要的厚度,。在高頻時(shí),，由于鐵磁材料的磁滯損耗和渦流損失較大，從而造成諧振電路品質(zhì)因素Q值的下降,，故一般不采用高磁導(dǎo)率的磁屏蔽,，而采用高電導(dǎo)率的材料做電磁屏蔽,。在電磁材料中，因趨膚電流是渦電流,，故電磁屏蔽又叫渦流屏蔽,。

0 w, _0 g8 R( p4 Y0 ~, p在工頻（50Hz）時(shí)，銅中的d＝9.45mm,，鋁中的d＝11.67mm,。顯然，采用銅,、鋁已很不適宜了,，如用鐵，則d＝0.172mm,，這時(shí)應(yīng)采用鐵磁材料,。因?yàn)樵阼F磁材料中電磁場(chǎng)衰減比銅、鋁中大得多,。又因是低頻,，無(wú)需考慮Q值問題�,？梢�,，在低頻情況下，電磁屏蔽就轉(zhuǎn)化為靜磁屏蔽,。電磁屏蔽和靜電屏蔽有相同點(diǎn)也有不同點(diǎn),。相同點(diǎn)是都應(yīng)用高電導(dǎo)率的金屬材料來(lái)制作；不同點(diǎn)是靜電屏蔽只能消除電容耦合,，防止靜電感應(yīng),，屏蔽必須接地。而電磁屏蔽是使電磁場(chǎng)只能透入屏蔽體一薄層,，借渦流消除電磁場(chǎng)的干擾,，這種屏蔽體可不接地。但因用作電磁屏蔽的導(dǎo)體增加了靜電耦合,，因此即使只進(jìn)行電磁屏蔽,，也還是接地為好，這樣電磁屏蔽也同時(shí)起靜電屏蔽作用,。

綜上所述,，靜電屏蔽、靜磁屏蔽,、電磁屏蔽的物理內(nèi)容,、物理?xiàng)l件、屏蔽作用是不同的，所用材料也要從具體情況出發(fā),。但它們都是屏蔽電磁場(chǎng),，是有本質(zhì)聯(lián)系的。

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非常感謝各位高手的指點(diǎn),！
請(qǐng)問是否有較低成本的屏蔽方法,？