Mikä on sähkömagneettinen suojaus?

Sähkömagneettinen suojaus on yritys estää sähkömagneettisia häiriöitä elektronisessa laitteessa. Sähkömagneettiset aallot, joissa on sekä sähköinen että magneettinen komponentti, voivat aiheuttaa joidenkin laitteiden toimintahäiriöitä monin tavoin. Metalliseiniä voidaan usein käyttää sähkökentän sähköstaattisten aaltojen estämiseen. Magneettisia aaltoja ei sitä vastoin voida estää, ja ne on suunnattava kohteen ympärille. Tietyt materiaalit voivat ohjata magneettikenttälinjoja laitteen ympärille tätä sähkömagneettisen suojan näkökohtaa varten.

Sähkömagneettisen suojan ensimmäinen osa on sähköstaattinen suoja. Suojaus ulkoisilta sähkökentiltä voidaan saavuttaa metallilaatikolla, joka tunnetaan usein Faradayn häkkinä. Faradayn häkki, joka on nimetty englantilaisen fyysikon Michael Faradayn mukaan, on kiinteä tai verkkokotelo, joka on valmistettu johtavasta materiaalista. Kun ulkoinen sähkökenttä saavuttaa Faradayn häkin seinät, varauksen kantajina toimivat elektronit jakautuvat uudelleen kentän kompensoimiseksi. Jos häkin seinät on maadoitettu tai liitetty ulkoiseen johtavaan reittiin, seinissä olevat sähkövirrat häviävät.

Faradayn häkki voi myös estää sen sisällä syntyvät sähkökentät. Itse asiassa tyypillinen mikroaaltouuni on esimerkki tällaisesta sovelluksesta. Mikroaaltouunin rakenne on valmistettu johtavasta materiaalista, kun taas ovi on yleensä metalliverkko. Koska näytön reiät ovat pienempiä kuin mikroaaltojen aallonpituus (yleensä millimetrin ja metrin välillä), mikroaallot eivät pääse ulos kotelosta. Tästä syystä metallisen näytön poistamista mikroaaltouunista ei suositella.

Vaikka Faradayn häkki voi tarjota paljon sähkömagneettista suojaa, se ei voi estää staattisia magneettikenttiä – sähkömagneettisen aallon toista osaa. Vaikka sähköstaattiset aallot syntyvät kiinteistä varauksista, magneettikentät syntyvät liikkuvista varauksista. Sähkövirta on kokoelma liikkuvia varauksia, joten magneettiaaltoja aiheuttavat usein lähellä olevat sähkövirrat. Sekä vakio että hitaasti vaihtelevat magneettikentät voivat olla ongelma joillekin elektronisille laitteille.

Yksi ratkaisu sähkömagneettiseen suojaukseen on suojan käyttäminen, joka ohjaa magneettikenttälinjoja uudelleen. Toisin kuin sähkökenttälinjat, magneettikenttälinjojen on aina palattava lähtöpisteeseen. Siksi magneettisuojaus ei yritä pysäyttää magneettikenttälinjoja; pikemminkin se yrittää siirtää ne kohteen ympärille. Materiaalit, jotka voidaan helposti magnetoida, muodostavat hyvät magneettisuojat. Mu-metalli-seos, joka koostuu pääasiassa nikkelistä-on erittäin tehokas, mutta kallis materiaali.