Экранирование статического магнитного поля

Различают магнитостатические и электромагнитные экраны.

Несмотря на название, магнитостатически е экраны применяют для защиты от магнитных полей от статического поля до поля с частотой до 3 кГц. Электромагнитные экраны используются для защиты от магнитных полей, имеющих частоты выше 3 кГц.

В магнитостатическом экране статическое (постоянное) магнитное поле экранируется за счет явления преломления силовых линий индукции В в толще магнитного экрана (рис. 5.9). Известно, что на границе раздела двух магнитных сред 1 и 2 (рис. 5.9, а), силовые линии индукции В испытывают преломление; нормальная B_n и тангенциальная B _t составляющие индукции:

B _{1 n} = B _{2 n} ; B_2t/B_1t = m₂/m₁. (8.65)

а) б)

Рис. 8.10. Преломление силовых линий (а) и применение магнитного экрана (б)

Если магнитное поле проникает из воздуха (m₁ » 1) в объем экрана, имеющего m₂ >> 1, то, очевидно, что чем больше магнитная проницаемость экрана, тем больше характер преломления линий (рис. 8.10, а). Именно поэтому экраном экранируется статическое магнитное поле (б).

Магнитостатические экраны целесообразно изготавливать из ферромагнитных материалов (пермаллои - сплавы Fe - Ni; стали; ферриты и др.) с большой относительной магнитной проницаемостью (табл. 8.3). Отметим, что это могут быть как магнитотвердые, так и магнитомягкие ферромагнитные материалы.

Таблица 8.3

Электромагнитные параметры отдельных экранирующих материалов

Параметр	Медь	Сталь Э44	Сталь Э330	Пермаллой 79НМ
m
Эквивалентная глубина проникновения, мм при частоте 100 Гц	6,7	-	1,54	0,38

При наличии экрана толщиной 0,5 - 1,5 мм линии индукции В проходят, в основном, по его стенкам (рис. 8.10, б). Магнитный экран одинаково пригоден как для защиты объекта от воздействия внешнего магнитного поля, так и защиты внешнего пространства от магнитного поля, созданного источником заключенным внутри экрана.

При экранировании постоянных магнитных полей следует выполнять определенные основные рекомендации:

– применять материалы с высокой магнитной проницаемостью; для эффективного экранирования магнитных полей материал экрана должен быть ненасыщенным, т.е. рабочий диапазон магнитных полей Н должен быть до ²колена² кривой намагничивания (рис. 8.3, а);

- избегать в конструкции экрана стыков и швов, т.е. избегать скачков волновых сопротивлений на пути магнитных силовых линий поля помех;

- повышать эффективность экрана, применяя многослойные конструкции тонких экранов (например, сталь - медь), не увеличивая толщину.

Наиболее эффективны экраны из комбинаций магнитных и немагнитных слоев (например, сталь-медь), причем наружный по отношению к источнику излучения поля слой предпочтительнее выполнять из материала, обладающего более выраженными магнитными свойствами.

Дата добавления: 2015-07-17