楞次定律和法拉第定律:他们如何控制串扰和EMI ?

2022年3月17日

关键的外卖

楞次定律和法拉第定律告诉我们两件重要的事的一个变化的磁场与导体的循环。
这两个基本物理定律一起治理导体产生的磁场是如何携带直流或交流电流。
楞次定律感应电流的方向,和法拉第定律与回感应电动势的大小变化的速度在诱导磁场。

楞次定律和法拉第感应定律

磁感应的变压器是由楞次定律和法拉第定律。

电感和变压器不工作如果电磁学的基本法则不存在。我们只有电场和磁场效应所产生的电流。描述之间的关系的两个基本电磁定律感应电压和磁场是楞次定律和法拉第定律。在PCB层面,这两个法律结合产生不同电路之间的电感耦合。

通量和磁通量特别是直接影响电磁学和理解的关系问题法拉第定律楞次定律,你会看核心课程电磁感应或感应电动势,通量链接,电当前的和诱导电场,洛伦兹力,磁场行。是否统一的磁场是玩还是改变磁通量你在工作吗线循环或电场,你要确保你有一个良好的指标通量密度和磁场强度。

如果“电感耦合”一词听起来模糊,只记得我们讨论的相声,EMI噪声传输和任何其他方式的磁场可能诱发噪声电路。更好地看到和预测信号PCB的在一个领域可以诱导噪声在PCB的另一个区域,是值得了解的区别楞次定律和法拉第定律。这是他们如何不同,他们在PCB布局导致串扰。

楞次定律和法拉第定律

这两个基本物理定律定义如何导体的磁场与一个循环。认为我们有两个回路的导体面对彼此。一个循环电流,我们称之为诱导电流,而另一个循环不携带任何电流。由安培定律,我们知道目前在一个循环中产生一个磁场。这个磁场是如何与另一个循环互动?为了得到答案,我们需要看看楞次定律和法拉第定律的区别。

法拉第定律

简单地说,法拉第定律状态如下:

法拉第定律:当一个磁场事件的线圈导体,电动势的大小(EMF)的感应线圈成正比的速度变化诱导磁场和磁场方向之间的点积和线圈的轴线。

这告诉我们一些重要的关于感应所需的条件:必须改变电流所产生的磁场的时间(振荡、上升或下降),以诱导电流导体的第二个循环。这通常是在基础实验通过移动磁场线从一个循环,下图所示。

电压和电流由楞次定律和法拉第定律

电压和电流只在电路由一个变化的磁场感应。

由于变化的磁场产生一个电压,它也产生电流。这个电流哪个方向?为此,我们需要楞次定律。

楞次定律

理解电能源意思是理解当前的方向和进行循环以及任何改变通量,机械能源,或不同磁场在你的产品。楞次定律实际上是与法拉第定律,它告诉你一个感应电流的方向,但不明确。

楞次定律:当一个磁场导电线圈电流感应,感应电流还生成自己的磁场,点对面的诱导磁场。

这有一个重要的结果:感应电流的方向是相反的方向诱导电流。如果诱导,诱导字段指向相反的方向,那么电流也必须指向相反的方向由于右手法则的定义。感应磁场的方向下图所示,在感应磁场产生的感应电流是通过右手法则决定的。

楞次定律和法拉第定律感应磁场

楞次定律告诉你方向的感应电流和电压回路的导体。

在一起,这两个法律告诉我们我们需要知道的所有关于电磁场的PCB的行为。当我们把他们在一起,现在我们可以更好地了解相声,抗电磁干扰和噪声耦合发生在不同区域之间的电路板。

这些法律如何管理归纳相声和EMI PCB

显然,我们正在处理感应信号的行为,这意味着我们需要考虑两种可能的影响涉及感应电路板:

相声:当一个信号开关、合闸电流产生的磁场将产生一个信号跟踪受害者,然后沿互连和传播到达接收器。
噪声耦合:这基本上是一种串扰,振荡信号感应导体;一个常见的形式是via-to-via噪声耦合。

当这些效应发生时,楞次定律州,诱导信号创建自己的磁场,和感应磁场的方向相反的方向的诱导磁场。与此同时,法拉第定律指出回感应电动势的大小更大时,诱导信号的频率较高。这两个法律一起欧姆定律描述的行为完全归纳相声。

上面的点适用于诱导相声侵略者和受害者之间的痕迹,但它也适用于EMI感生电流环在一个真正的PCB。每当有一个变化的磁场事件并行回路的导体,然后会有一个感应电流。减少两个效应的大小,你有两种选择来调整跟踪几何:

使用稍宽的痕迹
地方更接近他们的参考面(即痕迹。,use a thinner laminate for microstrip or stripline traces)

正确的路由工具和跟踪设计工具可以帮助您保持所需的阻抗,同时帮助你调整跟踪维度留在公差要求。你也会有你需要的工具分析相声在你完成PCB布局。你也会想要确保你找到合适的微分形式方程中应对任何挑战相互感应或不正常电磁感应州,电解,和你的不同诱导电动势。找到电动势,你的诱导电压的位置,你的电路涡流都是对你的产品的完整性至关重要的吗铜线向董事会和包本身。