元件配置審慎考量 印刷電路板降低電磁干擾

本文取自新通訊 2014 年 6 月號 160 期《 技術前瞻 》

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元件配置審慎考量　印刷電路板降低電磁干擾 新通訊 2014 年 6 月號 160 期《 技術前瞻 》 文．趙洪誠 1831年，法拉第(Faraday)發現在一定的時間內穿過線圈的磁通量變化越大或磁通量變化速率越快，感應電動勢就越大，否則就越小。也就是說，每單位時間線圈內磁通量的變化越大，感應電動勢就越大。 上述的現象即為Faraday定律，再經過10、20年左右，Maxwell把這三個現象整理出四個方程式(Equations)(公式1)，這就是有名的Maxwell's方程式，最後就變成整套的電磁理論。................公式1 這四個方程式，兩個是關於電場的散度(Divergence)和曲度(Curl)，另外兩個是關於磁場的Divergence和Curl。所有的電磁現象如日光燈的發亮、收音機等等，全部可以用這四個方程式來解釋。這四個方程式是由先前的三個現象導出來的，導的過程主要是利用Stokes'和Gauss定理，還有一些向量的計算。 導出這四個偏微分方程式後，剩下的問題差不多就是數學家的問題。其中第一個方程式與庫侖定律有關，第三個是和Faraday定律有關，剩下的兩個則與Biot-Savart定律有關。前面兩個式子很容易可以用Stokes'或Gauss定理導出，比較麻煩的是由Biot-Savart定律導出另外兩個公式，這裡要稍微提一下，Biot-Savart定律並不完全等於這兩個公式，這中間還有一些需要討論，所以在這三個實驗現象和Maxwell's方程式之間還有一些東西需要補充，補充這個部分的人當然就是Maxwell，所以這些方程式一般就叫做Maxwell's方程式。 為何在此提出Maxwell's方程式，因為其解釋了磁生電、電生磁的效應。今天不會利用上述公式來導引印刷電路板(PCB)產生的電磁干擾問題，但希望從幾何圖形方式來講述電磁相容(EMC)如何引導及隔離。就像工程蓋水霸時，需精密計算結構強度及現場土質以利其分析。