31. Экранирование в переменном электромагнитном поле.

Явление затухания электромагнитной волны в поверхностном слое металла используют для экранировки в переменном магнитном поле.

Электромагнитные экраны представляют собой полые цилиндрические, сферические или прямоугольные оболочки, внутрь которых помещают экранируемое устройство, например, катушку, индуктивность, измерительный прибор и т.п.

Экран выполняет две функции: 1)защищает устройство, заключенное в экран, от влияния внешнего по отношению к экрану электромагнитного поля; 2)защищает внешнее по отношению к экрану пространство от электромагнитного поля, создаваемого устройством, заключенном в экране.

Поскольку на расстоянии, равном длине волны, электромагнитная волна в металле почти полностью затухает, то для хорошей экранировки толщина стенки экрана примерно должна быть равна длине волны в металле. Практически приходиться учитывать и другие факторы (прочность экрана, стоимость и т.п.)

32. Принципы экранирования в электростатическом, магнитном и электромагнитных полях.

Электростатическое экранирование основано на компенсации внешнего поля полем зарядов, появившихся на стенках экрана из проводящего материала вследствие электростатической индукции. Толщина стенок экрана при электростатическом экранировании в отличии от экранирования в магнитном и электромагнитном полях может быть сколь угодно малой.

Экранирование в магнитном поле постоянного тока основано прежде всего на том, что силовые линии магнитного поля преимущественно проходят по участкам с меньшим магнитным сопротивлением (по стенкам экрана).

Экранирование в переменном электромагнитном поле основано, главным образом, на том, что электромагнитная волна, проникающая в стенки экрана, быстро затухает, расходуя энергию на покрытие потерь, обусловленных вихревыми токами в стенках экрана.

Если экран выполнен из ферромагнитного материала и частота относительно низкая, то экранирование достигается не только за счет затухания волны, но и за счет стремления силовых линий магнитного поля пройти по участкам с меньшим магнитным сопротивлением.

33. Нагрев металлических деталей и несовершенных диэлектриков в электромагнитном поле.

Нагрев металлических деталей перед ковкой и штамповкой, сушку древесины, наплавку и реставрацию инструментов можно производить при помещении этих предметов (деталей) в электромагнитное поле невысокой частоты ( ).

Стальные изделия, например валы, шестеренки, иногда подвергают поверхностной закалке, помещая их в электромагнитное поле более высокой частоты (порядка ).

Эффект поверхностной закалки возникает вследствие энергии, выделяющейся в виде тепла в проводящем теле, которая равна:

Электромагнитная волна, проникая в толщу металла, быстро затухает. Поэтому теплота выделяется практически лишь в относительно поверхностном слое стального изделия.

Под действием теплоты, выделившейся в поверхностном слое, последний быстро разогревается до температуры, необходимой для поверхностной закалки.

Высокочастотные используют также для нагрева несовершенных диэлектриков, проводимость которых, хотя и мала, но не равна нулю. Так, область еще более высоких частот ( ) используется для высокочастотного нагрева пластмасс перед штамповкой, для термической обработки пищевых продуктов, вулканизации резины и многих других целей.