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Hinter dem elektromagnetischen Rauschen: Warum machen Ihre elektronischen Geräte seltsame Brummgeräusche?
Im modernen Leben sind elektronische Geräte allgegenwärtig. Vom Computer bis zum Fernseher entstehen bei der Nutzung ausnahmslos alle möglichen Geräusche. Insbesondere ein Phänomen namens „elektromagnetisch induzierter Schall“ führt dazu, dass unsere Geräte während des Betriebs unbeabsichtigt brummen.
„Elektromagnetisches Rauschen ist ein häufiges Phänomen bei elektronischen und elektromagnetischen Geräten. Die Ursache dieses Phänomens liegt in der Vibration von Materialien, die durch elektromagnetische Kraft angetrieben wird.“
Ursachen für elektromagnetisches Rauschen
Elektromagnetisch induzierter Schall entsteht hauptsächlich durch die Vibration von Materialien, die durch elektromagnetische Kraft verursacht wird. Häufige Beispiele für diese Geräusche sind das Summen eines Netzteils, das Summen eines Transformators und das Quietschen einiger rotierender Motoren.
Diese Geräusche können in mehrere Kategorien eingeteilt werden, darunter „Partylärm“ und „elektromagnetische Vibration“. Das Auftreten dieser Art von Rauschen wird normalerweise durch winzige Vibrationen verursacht, die im Inneren des Leiters auftreten, wenn ein elektromagnetisches Feld auf den Leiter einwirkt. Wenn die Frequenz dieser Schwingungen zwischen 20 Hz und 20 kHz liegt und die Intensität des Schalls hoch genug ist, können wir sie hören.
Elektromagnetisches Rauschen in elektromagnetischen Geräten
Bei Motoren sind elektromagnetisches Drehmoment und Drehmomentwelligkeit (oder „zitterndes Drehmoment“) wichtige Faktoren, die Geräusche verursachen. Drehmomentschwankungen verursachen Torsionsschwingungen im Rotor und Stator, die manchmal hörbare Geräusche verursachen. Dies liegt daran, dass elektromagnetische Kräfte diese Geräusche verstärken, wenn sie mit den Eigenfrequenzen der Struktur übereinstimmen.
Ressourcen und Anwendungen
Bei unvermeidbarem Lärm können wir moderne Computersimulationstechnologie zum Testen und Verbessern einsetzen. Mithilfe einer Kombination aus Mathematik und Physik können wir besser verstehen, woher diese Geräusche kommen und wie wir sie reduzieren können.
„Die Schallfrequenz hängt eng mit der Intensität der elektromagnetischen Kraft zusammen, daher ist die Wahl der geeigneten Struktur und Materialien der Schlüssel zur Schallreduzierung.“
Häufige Arten von elektromagnetischem Rauschen
- Transformator: Der Lärm, der bei Laständerungen entsteht, ist auf die Lorentzkraft und die Magnetoelastizität zurückzuführen.
- Induktor: Die gespeicherte magnetische Energie wird in Schall umgewandelt. Wenn sich die Spaltstruktur ändert, verstärkt sich die innere Schwingung des Induktors.
- Kondensator: Bei instabilen Stromwellenformen kann das Phänomen des „singenden Kondensators“ auftreten.
Methoden zur Reduzierung elektromagnetischer Störungen
Um diese Geräusche zu reduzieren, haben Ingenieure verschiedene Gegenmaßnahmen untersucht, darunter die Verbesserung des Designs, die Auswahl geeigneter Materialien und die Vermeidung von Resonanzphänomenen.
„Rauschen können durch das richtige Design der Schlitz- und Polkombination und eine eingehende Analyse elektromagnetischer Schwingungen effektiv reduziert werden.“
Zukunftsaussichten
Mit fortschreitender Technologie finden wir viele Lösungen, um elektromagnetisches Rauschen effektiver zu kontrollieren. Von der Zusammensetzung schallabsorbierender Materialien bis hin zu Änderungen im Motordesign werden zukünftige Bemühungen in die Richtung gehen, leiser zu werden.
Während diese Art von Lärm für manche kein Problem darstellt, kann sie unter bestimmten Umständen lästig sein. Haben Sie sich in Ihrem Leben schon einmal über den Lärm elektronischer Geräte geärgert?
