什么是靜磁屏蔽
發布時間:2021-11-09 會員:
靜磁場是穩恒電流或磁體產生的磁場。靜磁屏蔽是利用高磁導率μ的鐵磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁場。它與靜電屏蔽作用類似而又有不同。
靜磁屏蔽的原理可以用磁路的概念來說明。如將鐵磁材料做成上圖截面的回路,則在外磁場中,絕大部分磁場集中在鐵磁回路中。這可以把鐵磁材料與空腔中的空氣作為并聯磁路來分析。
因為鐵磁材料的磁導率比空氣的磁導率要大幾千倍,所以空腔的磁阻比鐵磁材料的磁阻大得多,外磁場的磁感應線的絕大部分將沿著鐵磁材料壁內通過,而進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,從而達到靜磁屏蔽的目的。
材料的磁導率愈高,筒壁愈厚,屏蔽效果就愈顯著。因常用磁導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用。例如變壓器或其他線圈產生的漏磁通會對電子的運動產生作用,影響示波管或顯像管中電子束的聚焦。為了提高儀器或產品的質量,必須將產生漏磁通的部件實行靜磁屏蔽。在手表中,在機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。這是因為金屬導體的電導率要比空氣的電導率大十幾個數量級,而鐵磁物質與空氣的磁導率的差別只有幾個數量級,通常約大幾千倍。所以靜磁屏蔽總有些漏磁。為了達到更好的屏蔽效果,可采用多層屏蔽,把漏進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。如果要制造的“靜磁真空”,則可以利用超導體的邁斯納效應。即將一塊超導體放在外磁場中,其體內的磁感應強度B永遠為零。超導體是完全抗磁體,具有理想的靜磁屏蔽效果,但目前還不能普遍應用。