Schirmt Abschirmung „Elektrisch“ auch „Magnetisch“ ab?

Ich weiß, es klingt wie eine Anfängerfrage, aber ich kann mich nicht darum kümmern. Ein elektromagnetisches Feld ist ein elektrisches + magnetisches Feld.

Das bedeutet also, dass wir, wenn wir ein Gerät offensiv abschirmen, um beispielsweise Störungen anderer Elektronik zu vermeiden, die elektromagnetischen Wellen abschirmen müssen, das heißt sowohl elektrische als auch magnetische Abschirmung.

Wenn wir also beispielsweise ein Radio in eine Aluminiumbox einbauen, ist Aluminium so ziemlich das kostengünstigste Material, das Sie finden können. Einige verwenden möglicherweise Kupfer, aber Aluminium ist kostengünstiger.

Jetzt schirmt eine Aluminiumbox das elektrische Feld sehr effizient ab, wenn die Box keine Löcher oder Nähte hat oder wenn die aus den Löchern kommenden Kabel ordnungsgemäß abgeschirmt und geerdet sind.

Aber was ist mit dem Magnetfeld?

Aluminium hat eine sehr geringe Permeabilität. Wie also kann die Aluminiumbox in der Nähe befindliche Geräte vor dem Magnetfeld des darin befindlichen Radios abschirmen? Es schirmt das elektrische Feld ab, aber nicht das magnetische?

Kann mir jemand erklären, wie die Abschirmung mit elektrischen/magnetischen Wellen funktioniert? Weil ich meinen Kopf nicht darum wickeln kann, wie kann es den elektrischen Teil abschirmen, aber nicht den magnetischen?

Stellt Magnetfeldstreuung aus dieser theoretischen Perspektive eine Lärmgefahr für die nahe gelegenen Geräte dar?

In physikalischen Experimenten wird "Mu-Metall" oft verwendet, um Magnetfelder (teilweise) abzuschirmen.

Antworten (3)

Sie wären in diesem Fall nicht allein. Dies ist ein oft missverstandenes Phänomen.

Statische Magnetfelder können nicht abgeschirmt werden. Sie können mit eisenhaltigen Materialien umgeleitet werden, aber selbst diese blockieren sie nicht.

Elektrische Felder hingegen können sein. Da ein elektrisches Feld im Grunde eine räumliche Spannung ist, können sie keine leitende Platte passieren, die auf einem festen Potential gehalten wird. Der Raum wird sozusagen kurzgeschlossen.

Magnetische Wechselfelder ausreichender Frequenz dringen jedoch nicht durch eine Metallplatte. Das Wechselfeld erzeugt einen Wirbelstrom in der Platte, der ein aufhebendes Magnetfeld erzeugt.

Das alles wird hier viel besser erklärt.. Wikipedia

Wenn also die Abschirmung ein elektrisches Feld der Intensität X blockiert, sollte sie ein magnetisches Wechselfeld ähnlicher Intensität blockieren, wenn seine Frequenz ausreichend hoch ist?
Das ist richtig. Man kann es sich auch anders vorstellen. Ein magnetisches Wechselfeld BRAUCHT ein begleitendes elektrisches Wechselfeld. Da es das nicht haben kann, weil der Raum kurzgeschlossen ist, kann Magnetismus auch nicht passieren.
Sind im Nahfeld ( < 1/2 Wellenlänge?) die H- und E-Felder nicht unabhängig?
Um pedantisch zu sein, statische Magnetfelder können abgeschirmt werden ... durch großzügigen Einsatz von Supraleitern. Der Meißner-Effekt!

In einer Box ist der Abstand zwischen Schaltung und Abschirmung möglicherweise nicht ausreichend, um eine elektromagnetische Welle zu entwickeln. In diesem Fall können Sie das E-Feld gültig getrennt vom H-Feld betrachten.

Das Meer beweglicher Elektronen in Metall ist sehr effektiv für die Efield-Abschirmung; Die Elektronen wandern dorthin, wo sie auf der Metalloberfläche benötigt werden, um den ankommenden Efield-Flusslinien entgegenzuwirken und diesen Fluss zu zwingen, nur in genau 90 Grad auf das Abschirmmetall aufzutreffen.

Das Verhältnis von magnetischer Permeabilität zu elektrischer Permittivität weist auf dramatisch unterschiedliche Effekte zwischen Hfield- und Efield-Abschirmung hin.

Die magnetische Abschirmung variiert mit der Frequenz. Eine Standard-Kupferfolie von 1 Unze/Fuß^2 mit einer Dicke von 35 Mikron ergibt eine gewisse Dämpfung (einige dB) bei 5 MHz. Bei 50 MHz liefern dieselben 35 Mikrometer eine Dämpfung von sqrt(10) * dB/Neper oder 3,14 * 8,9 dB = 28 dB. Bei 500 MHz liefern diese 35 Mikron 10,0 * dB/Nepers oder 89 dB Dämpfung.

Um mit der Abschirmung gegen 60 Hz zu beginnen, benötigen Sie sqrt (5.000.000/60) ~~ sqrt (100.000) = 316-mal mehr Dicke; also 35 Mikron * 316, etwa 10.000 Mikron oder etwa 1 cm.

Bei Magnetfeldern verhalten sich Aluminium und Kupfer nahezu gleich. Mu ist für beide gleich; Unterschiede ergeben sich aus ihrer unterschiedlichen Leitfähigkeit. Aluminium läuft sofort an, sodass Sie nicht daran löten können. Kupfer lässt sich leicht mit einem großen heißen Bügeleisen löten.

In Bezug auf Ihre Frage zur Lärmgefahr für in der Nähe befindliche Geräte lautet die Antwort JA. Signale können sich gegenseitig stören. Schauen Sie sich meine Antwort auf die Frage "Abstand zwischen SPI-Spuren ..." an.


{Bearbeiten} Hochspannungs-Efelder verursachen eine große Ladungsbewegung. Wenn die Frequenz niedrig ist, erhalten Sie aufgrund des E-Felds eine nachweisbare EXTERNE Ladungsbewegung . Mit anderen Worten, SkinEffect ist Ihr Freund, aber SkinEffect sagt nur Dämpfung voraus; SkinEffect verhindert keine externe Ladungsbewegung.

Ich kenne die Theorie nicht so gut, aber ich kann Ihnen sagen, was ich bei Qualcomm gesehen habe, als ich dort vor etwa 15 Jahren gearbeitet habe. Während wir Tests an den Telefonen/Chips durchführten (z. B. Referenzempfindlichkeitstests), platzierten wir das Telefon in einer Metallbox von etwa 50 cm x 35 cm x 20 cm. Von der Farbe der Schachtel her schien es eher Kupfer als Aluminium zu sein, aber ich denke, Sie können künstliche Farben auftragen. Es gab einen Draht, der das Signal zur und von der Außenwelt trug. Für empfindlichere Tests wurde das Telefon zusammen mit anderen Testgeräten in einen Metallkäfig von der Größe eines kleinen Raums gestellt. Es gab allerlei andere Vorkehrungen, die wir getroffen haben, um die Testergebnisse nicht zu beeinflussen. Nur um die Signale zu verdeutlichen, die die Telefone trugen, waren GSM/GPRS/WCDMA-Signale im Bereich von etwa 900 MHz bis zu einigen GHz.