电磁感应辐射范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的5篇电磁感应辐射范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

篇1

关键词： 无线充电；电磁感应；智能识别

Key words： wireless charging；Electromagnetic induction；intelligent identification

中图分类号：TN01 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）32-0034-02

0 引言

电子产业快速发展，各种各样的电子产品出现在市场上，随之而来的是越来越多的充电器。不用品牌的充电器不具备通用性，使得使用者携带及充电有很大的不便。无线充电技术可以较好地解决这个问题。

Qi是全球首个推动无线充电技术的标准化组织，它推出的无线充电标准具备便捷性和通用性。如果无线充电器满足此规范，那么所有满足此规范的手机产品都可以在这个充电器上充电。

1 无线充电技术的原理

目前无线电能传输技术主要包括三种：电磁感应方式、电波辐射方式和磁场共振方式。其中电磁感应方式[1]是以法拉第的电磁感应耦合定律为基础的，因磁通量变化产生感应电动势，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，区别在于实现的是非接触式的能量传输方式，此种方式对线圈的位置及线圈的工艺较敏感；电波辐射方式通过天线的发射和接收过程中的电磁波传输电能；磁场共振方式是以共振原理为基础，通过两个振幅相同的物体之间完成能量的传输。

比较三种无线电能传输技术，电磁感应方式支持的功率较大，但允许的距离较短；电波辐射方式适合较长距离的传输，但是允许的功率较小；电磁共振方式支持的功率和距离介于两者之间，但实现较难。综合考虑，电磁感应方式最适合于目前便携式设备的无线充电。

2 无线充电系统的电路

在无线充电过程中，整个流程主要分为两个部分：充电器端和接收端。

充电器端流程主要实现的是手机的检测、温度的检测以及功率的发射等。当有金属物接触到电器端时，充电器会检测所放置的金属物是否为需充电物体，如果是，充电器会收到特定信号，并开始对需充电物体进行充电，否则，不进行充电。在充电过程中，如果收到充电物体发送的节点信号，立即进行确认，然后每5秒检测充电物体是否离开。在充电过程中，如果检测到充电器温度过高，立即停止充电。

接收端流程主要包括指示灯控制、检测充电过程、停止充电控制等。如果接收端收到充电器发来的检测信号，及时作出回应，然后等待充电器开始充电。当接收端检测自身电池已经充满时，向充电器端发送节电信号以停止充电。

尤其注意的是，在充电过程中，如果充电器端检测到电压或电流异常、温度过高等，应立即停止充电，并且指示灯闪烁。如果充电正常停止，则指示灯不闪烁。

2.1 充电器端电路 整套充电器电路主要包含电源部分，存储器部分，控制电路部分以及线圈。

电源的主要功能是将交流电转换为直流电，并通过电路转换得到特定的电流和电压。存储器主要功能是存储充电过程中的各种状态和各种参数。控制电路是整个充电系统中最重要的部分，主要功能是线圈控制、功率控制以及模数转换等。线圈是核心器件，主要功能是将电能转换为磁能并通过空间进行传输。充电器的工作原理图如图1所示。

2.2 接收端电路 接收端的电路主要包含整流部分、控制电路部分以及线圈。控制电路是接收端的中心，包括通信单元、功率控制单元以及模数转换器等。接收端的线圈与充电器端的线圈功能相反，主要完成将接收到的磁能转换为电能。接收端的电路如图2所示。

3 总结

本文研究的无线充电技术采用电磁感应原理，旨在解决便携式设备需经常充电但又不方便充电的问题，同时能够保证无线充电过程中的安全性。但是无线充电技术的实现还具有一些问题，需要进一步研究。

参考文献：

[1]孟庆奎.手机无线充电技术的研究[D].北京：北京邮电大学，2012：27-38.

[2]陈新，张桂香.电磁感应无线充电的联合仿真研究[J].电子测量与仪器学报，2014：434-438.

[3]熊承龙，沈兵，赵宁.基于电磁感应的无线充电技术传输效率的仿真研究[J].电子器件，2014：131-133.

篇2

引言

电磁感应雷击是感应雷击的一种表现形式。雷雨云放电时，在雷电流的周围空间里，还会产生强大的变化电磁场和电磁干扰。电磁干扰是任何可能引起设备或系统性能降低或对有生命及无生命物质产生损害作用的电磁现象。在实际工作中，我们发现，目前在电磁感应的防护方面存在一定的误区。本文就这方面的问题进行探讨。

1、存在的误区

1.1在屏蔽的作用和使用上的误区。

屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。屏蔽是减少电磁干扰的基本措施，在实施过程中宜在建筑物和房间的外部设屏蔽，并以合适的路径敷设，屏蔽线路。目前人们对如何使用屏蔽来防护电磁感应这个问题的认识上存在误区，例如：屏蔽不接地；者屏蔽接地了，但只有一个接地点等等。

1.2在浪涌保护器设置上的误区。

浪涌保护器用于防止雷电过电压和瞬态过电压对直流电源系统和用电设备造成的损坏，浪涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过高电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。目前，在浪涌保护设置问题上，存在着盲目设置的误区。对于设置信息系统的建筑物，是否需要防雷击电磁脉冲，应在完成直接、间接损失评估和建设、维护投资预测后认真分析和综合考虑，做到安全、适用、经济。因为浪涌保护器较其他开关电器相对昂贵，要尽量减少开发商的经济负担，就不能不讲投资而盲目设置。在设计中要考虑现有的保护装置的有效利用，要与供电系统的型式、暴露程度，所有线缆的架设，设备自身的耐压水平，选用防雷装置的特性及其有机配合，以及装设后对设备的正常工作是否产生不允许的影响，雷击发生后的反应和自复能力等等复杂的因素进行综合考虑，当然，还应考虑投资与效益的关系。

1.3对电磁感应易发多发区段上认识模糊。

由于直击雷电流有极大幅值和陡度，在它周围的空间将有强大的、变化的电磁场，处在这电磁场中的导体会感应出较大的电动势。能够引起较大感应的就是直击雷电流，但是电磁感应的多发区是在直击雷电流运行的哪个方向上？人们对这个问题的看法目前还存在误区。

2、电磁感应雷击的形成及其防护

被雷电击中的装置的电位升高，产生电磁辐射干扰，伴随着急剧的电流、电压的瞬时变化。当雷云对地放电时，在雷击点主放电过程中，在雷击点附近的架空线路、电气设备或架空管道上，由于电磁感应产生电磁感应过电压。过电压幅值可达到几十万伏，当线路或网络附近发生了电磁场的变化时，如发生了直击雷，因电磁效应，在线路上就会产生感应电动势；如果存在回路，感应电动势就会在回路中形成电流。感应雷击有二种现象：一是带电云层由于静电感应，使地面某一范围带上异种电荷形成的，当直击雷发生以后,云层带电迅速消失,地面某些范围由于散流电阻大，以致出现局部雷击后产生的短时高压而形成的；二是由于直击雷放电过程中，强大的电磁脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应而形成的。

电磁感应的防护手段，主要包括屏蔽和设置浪涌保护器。不过，由于对电磁感应的认识上的不足或错误，导致在对屏蔽和浪涌保护器上的使用出现许多错误，出现防护效果不佳甚至失败。结合本人多年经验，下面就这几个方面作一些探讨。

3、关于屏蔽的作用及正确的使用方法

屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量（涡流损耗）、反射能量（电磁波在屏蔽体上的界面反射）和抵消能量（电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波）的作用，所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。电磁屏蔽采用低电阻的金属材料，利用电磁场在屏蔽金属内部产生涡流起屏蔽作用的。一般所谓的屏蔽，多半是指电磁屏蔽。如果将屏蔽板接地，则同时也兼有静电屏蔽的作用。屏蔽无疑防护电磁感应的好方法，问题主要出在使用上。接地的一大前提，就是可将地球视作一个巨大的导体球，其电势永远为零。则任一导体接地后，由于电势差的关系，其表面的第三种电荷总是会流入大地，以达到内部的平衡。所以，当接地时，会有电荷流入大地，造成原本不带电的导体总体上反而带电了。在屏蔽的使用上存在三种错误。第一个错误是屏蔽不接地，这使屏蔽形同虚设；第二个错误是屏蔽接地了，但只有一个接地点，这同样对电磁感应的防护无意义；第三个错误是虽然屏蔽层上有两个以上的接地点，但接地方法和位置选择错误也导致屏蔽的作用大打折扣。正确使用屏蔽的方法是：在一段屏蔽层上，至少应选择两个点接地；而且屏蔽层的两个端点必须接地；而每一个接地都应遵从独立和就近接地的原则。

4、关于浪涌保护器的设置

浪涌指线路上电压的瞬时变得很大，如雷击、其他感应、谐波等，高电压进如用电器会发生击穿现象，所以在线路的输入端都会设置浪用吸收器来保护下游的用电器。浪涌保护器的工作原理，两个电极分别与L（或者N）和PE线相联，两个电极之间形成一个电气间隙。电网在不超过最大持续运行电压的情况下运行时，两个电极之间呈高阻状态。如果电网因雷击或者操作过电压使两个电极之间的电压超过点火电压时，间隙被击穿，通过弧光放电将过电压能量释放。

浪涌保护器也是可以用于防护电磁感应的，尽管其效果并不理想，至少，他没有正确设置的屏蔽体的防护效果好。问题主要出在设置上。在许多的地方，一条线路上只设置了一级浪涌保护，而一级浪涌保护，而一级流涌保护至少还需要一条用户终端才能与之构成一个感应电流的消耗回路。固而同样存在雷击设备的威胁。另外，浪涌保护器本身有自己的先天不足，如需要启动电压，反应需要时间等，再加上如果位置不当或感应区段距浪涌保护器距离太大，都加大了浪涌保护器失效的机会。正确的方法是准确判定感应区段，并在感应区段的首尾之间至少设置两级独立的浪涌保护器，且每级浪涌保护器也要各自独立地主近接地，这样才能起到一定的防护作用。

5、关于电磁感应的易发多发区段

这个问题其实是一个常识，只是未能引起人们的充分的重视。我们知道，能够引起较大感应的就是直击雷电流，而直击雷电流的运行主要就是在竖直方向上的，因而，从理论上讲，它只能在线路的竖直分布的区段上产生感应，而在水平分布的区段上感应为零。所以，在任何一条线路上，电磁感应的易发多发区段就是那些竖在分布的区段，而防护的重点，就是这个区段，在这个区段上，无论采用屏蔽，还是设置浪涌保护器都是可以实现有效防护的。而只要确定了这个重点区段，其实没有必要在全线路上大撒网，不仅可以节省成本，也能大大提高防护效果。

6、结束语

现代防雷技术是一系统工程，系统结构愈合理，相互之间的作用就越协调，才能使整个系统在总体上达到最佳的运行状态。电磁感应的防护，是防雷的一个重要方面。也是一个值得继续探讨的永恒的课题，只要多实践，一定会找到更好的防护方法。

参考文献

篇3

只要是学过电气工程学的人，对于尼古拉·特斯拉这个名字应该不会陌生，这位美籍塞尔维亚裔科学家在1891年发明的特斯拉线圈通过电磁共振原理实现了人类最早的无线能量传输，并为随后一百多年的无线充电技术的发展奠定了理论基础。

目前无线电力传输领域已经出现了几种相对成熟的技术方案：其一是电磁感应式，这也是目前最为常见的无线电力传输方式，通过发射端和接收端的线圈相互感应产生电流，从而实现电力传输；其二是电磁共振式，这是一种目前正在研究中的无线电力传输方式，其原理是将能量发送和接收装置调整到相同的频率或者特定的频率上实现共振，从而在它们之间实现能量的彼此交换；其三是无线电波式，这也是一种技术相对成熟的无线电力传输方式，其原理与早期使用的矿石收音机相类似，即利用微型高效接收电路捕捉从障碍物反射回来的无线电波，然后将之转换为稳定的直流电压。

在以上几种无线电力传输技术方案中，基于电磁感应原理的无线充电技术产业化发展最为成熟。

电磁感应是Qi甩掉大尾巴的关键

无线充电器的工作原理利用的是法拉第电磁感应，当电流通过线圈之后便会产生出磁场，而产生的磁场又会形成电压，有了电压之后便会产生电流，有了电流便可以充电。无线充电器便是这样摆脱电线的束缚的。目前最为常见的无线充电解决方案主要是电磁感应，通过初级和次级线圈感应产生电流，从而将能量从传输段转移到接收端。

根据这一原理，无线充电使用的充电座和手机分别内置了线圈，使二者靠近便开始从充电座向手机供电。

为了提高充电的效率，需要两个线圈相互对齐，不产生偏移。为了达到这一目的，充电座内部的线圈还带有驱动装置，可在平面内自由移动，可以自动检测手机的放置位置，并将线圈移动到该位置，使两个线圈位置相一致。

篇4

电锅炉不会产生辐射。

电锅炉的加热方式有电磁感应加热方式和电阻（电加热管）加热方式两种，电阻加热方式又分为不锈钢加热管电锅炉和陶瓷加热管电锅炉，电阻加热方式即采用电阻式管状电热元件加热。

无论是电磁感应加热方式还是电阻加热方式，均不会产生辐射。

（来源：文章屋网 ）

篇5

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）18-0073-02

1 雷击电磁脉冲产生原理

云地闪电产生过程中，雷云的先导通道向地面发展，地面被击物（异性感应电荷）向上发展迎面（或回闪）流注。当先导通道与迎面流注相遇，先导就通过回闪接地，闪电的主放电过程开始。主放电形成后，云层电荷迅速与地面异性感应电荷中和，表现为回击电流迅速上升，其速率可以达到500 kA/us，闪电通道有上公里长。此时，主放电通道中的放电电流是以脉冲形式。平均一次闪电包含了上万个脉冲放电电流过程，平均幅值为几十千伏，持续时间几十至上百微秒。在云地闪形成的先导、主放电过程中，向外辐射高频和甚高频电磁能量，即发出雷击电磁脉冲（LEMP）。当建筑物遭到雷击，雷电流流入接闪器、引下线、均压环和接地体时，在建筑物内部闭合回路也产生瞬变电磁场，产生雷击电磁脉冲高电压。

通过电磁感应的作用，高频脉冲大电流产生的雷击电磁脉冲在闭合导体回路的断开处（或者非闭合导体回路）感应出过电压，在闭合导体环路中感应生成过电流。某实验曾用阶跃电流偶极子天线模型计算雷击电磁脉冲效应，云地放电电流达到11.5 kA，在距离50 m处产生垂直电场强度为40 kV/m，此时在距离地面10 m的架空电线上感应出82 kV的过电压。

总所周知，电子元件耐受能量很低，特别是集成电路。二十世纪七十年代美国一家公司曾做过一个有名的“希尔试验”验证电子设备的抗雷击电磁脉冲能力。试验表明，无屏蔽条件的计算机遭受雷击电磁脉冲干扰时，当磁感应强度B=0.03 Gs时产生误动作，当磁感应强度B=0.75 Gs时产生假性损坏，当磁感应强度B=2.4 Gs时会永久性损坏。

雷击电磁脉冲是十分严重的电磁干扰源，电磁脉冲峰值电流大、电流陡度大、电场强度大，干扰频谱宽（从100～100 MHz）。雷击电磁脉冲干扰可能造成电子设备击穿损毁、空气击穿造成火花放电引发火灾、爆炸等事故，成为建筑物内信息设备遭受破坏的主要原因。智能建筑内得电子设备繁多，系统布置复杂，较一般的建筑物更易产生雷击电磁脉冲干扰事故。

2 雷击电磁脉冲入侵方式

当建筑物遭受直接雷击时，通过引下线的雷电流同时产生雷击电磁脉冲。直接雷击和雷击电磁脉冲干扰造成破坏形式不同，简单地说，雷电流是以“路”的形式，即通过建筑物内外钢筋、金属导体、金属管道和构架传输；而雷击电磁脉冲是以“场”的形式，即通过空间范围的电磁感应，在建筑物内的导体回路中感应出过电压和过电流，甚至通过相邻建筑物之间的导线回路中感应出过电压和过电流。而且，雷电流和电磁脉冲在一定条件下还可以互相转换。雷击电磁脉冲主要通过耦合途径传播，其侵入信息系统和电子设备的模型如图1所示。

智能建筑内部信息系统可以是独立设备控制室，例如计算机房、设备控制室、通信调度室、消防报警系统室等，也可能是一个或几个楼层，甚至是整个建筑物（如通信大楼、网络中枢、控制指挥中心等）。具体到单个电子设备，雷击电磁脉冲入侵途径有以下端口：电源、控制线、信号线、接地、外壳和其它端口，见图2。

3 雷击电磁脉冲耦合方式

雷击电磁脉冲干扰耦合途径有两种传导耦合和辐射耦合。

3.1 传导耦合

传导耦合是指干扰信号通过干扰源于干扰设备之间的阻抗进行耦合传播。

①共阻抗耦合。当干扰源于电子设备共用一个主回路，或者共用一根接地电流回路，它们的电流流经共同的路径导致产生共阻抗耦合。共阻抗路径可能由电阻、电容和电感组成。共地阻抗耦合原理如图3所示。图中a的电路1为设备电路，电路2为干扰源电路。电路2的干扰电流通过共地阻抗耦合到电路1的输入端，干扰破坏电路1设备。

②电容性耦合。又称静电耦合。雷云由于静电作用在建筑物上缓慢地积累电荷，当发生直接雷击时，建筑物接地体上电荷瞬间重新分布导致电流流动，在设备上产生过电压。

③电感性耦合，雷电放电通道由于电磁感应引起附近的电子设备、金属构架等导体回路磁通变化，产生感应电压和感应电流。感应电压极易超过电子设备元件所允许的极限值造成击穿损坏。

3.2 辐射耦合