2003/2004 - Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten - Uppsala ...

UPPSALA UNIVERSITET STUDIEHANDBOK 2003/04
Uppsala tekniska högskola
Civilingenjörsprogrammen
Kursplaner
Elektromagnetisk Kompatibilitet (EMC), 4 poäng
Electromagnetic Compatibility (EMC)
1TT165
Kursplanen är fastställd 2001-05-22 av teknisk- naturvetenskapliga fakultetsnämnden och
senast reviderad 2003-06-03 av teknisk- naturvetenskapliga fakultetsnämnden
Kursens placering i utbildningsprogram
Kursen ges inom Civilingenjörsprogrammet i teknisk fysik
Studieperiod: Kursen ges i Period 2
Mål för utbildningen
Den allt längre gående miniatyriseringen av elektroniska kretsar och utvecklingen av
långtgående integrering av specialkretsar har idag lett till att elektriska impulser med endast
några volt amplitud kan störa eller förstöra dagens elektronik som ofta inte tål mera än mJ
eller mJ energi. Kursen avser att öka studenternas medvetenhet om dessa fakta och vidta
effektiva åtgärder för att lösa problemen. Kursdelen urladdningars fysik kommer att ge
studenterna kunskap om överspänningarnas naturliga konsekvenser och kursdelen
högspänningsteknik behandlar användning av olika instrument och teknik för test av olika
komponenters och apparaters tålighet mot överspänningar. Kursdelen EMC ger information
hur överspänningar produceras i olika utrustning och vilka skyddsåtgärder som kan vidtas.
Kursdelen om åskskydd ger information om hur en byggnad som träffas av blixten skall
skyddas. Skyddsåtgärderna fordrar djupgående kunskap om urladdningsfysik och EMC.
Laboratorieexperimenten betonar och kräver den kunskap studenterna fått från lektionerna i
problemlösning och som behövs i praktiken vare sig studenterna väljer karriärer som forskare
eller som ingenjörer.
Kursens innehåll
Introduktion: Elektromagnetisk interferens (EMI), EMC-problemets natur, översikt av de
elektromagnetiska principerna (Maxwells ekvationer, plana vågor, transmissionsledningar,
antenner), speciella begrepp för EMC-studier; Elektromagnetiska transienter: Det elektriska
sammanbrottets mekanismer; Elektriska komponenters icke ideala uppträdande: Ledare,
kondensatorer, induktorer, resistorer, transformatorer, mekaniska kopplingsdon; Överhörning
(elektromagnetisk koppling i närfältet): Gemensam impedanskoppling, kapacitiv koppling,
induktiv koppling, kombinationer av överhörning; Växelverkan mellan elektromagnetiska fält
med kraftledningar och elektriska kretsar; Elektromagnetisk skärmning:
Skärmningseffektivitet, absorption, reflexion och multipelreflexion, skärm vid närfältkällor
respektive fjärrfältkällor; Skärmade kablar: Överhörning till skärmade kablar, begreppen
kopplingsimpedans, testning av skärmade kablar; Komponenter för överspänningsskydd och
filter: Serie- och shuntskyddskomponenter, gasurladdningsrör, varistorer, dioder, filter;
Systemkonstruktion för EMC: Systemplan, skärmningstopologi, införing av ledare i
skärmade utrymmen, jordning och jordningsprinciper, signaljord och skyddsjord,
enpunktsjordning och flerpunktjordning; Principer för åskskydd: Infångningsavstånd,
skyddsklotmetoden, fångurladdningens utbredning (modell), sannolikheten för blixtinslag i en
byggnad, yttre åskskydd, takledare och uppfångare, nedledare och anslutning till jordtag,
stegspänningar och beröringsspänningar, jordning, inre åskskydd (anslutningsledare och
överspänningsskydd); Standardisering och testning: EMC-standard, testning för EMC;
Laborationer: Fyra laborationer.
171