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Por trás do ruído eletromagnético: por que seus dispositivos eletrônicos fazem zumbidos estranhos?
Na vida moderna, os dispositivos eletrônicos estão em toda parte. De computadores a televisores, sem exceção, todos produzem sons diversos durante o uso. Em particular, um fenômeno chamado som eletromagnético induzido (EIS) é responsável por fazer com que nossos dispositivos emitam zumbidos inadvertidamente quando estão em operação.
"O ruído eletromagnético é um fenômeno comum em dispositivos eletrônicos e eletromagnéticos. A causa raiz desse fenômeno é a vibração de materiais impulsionada por forças eletromagnéticas."
Causas do ruído eletromagnético
O som induzido eletromagneticamente vem principalmente da vibração de materiais sob a geração de força eletromagnética. Exemplos comuns desses sons incluem o zumbido de uma fonte de alimentação, o zumbido de um transformador e o guincho de alguns motores girando.
Esses sons podem ser agrupados em várias categorias, incluindo "barulho de festa" e "vibrações eletromagnéticas". Esse tipo de ruído geralmente é causado por pequenas vibrações dentro do condutor quando o campo eletromagnético atua sobre o condutor. Se a frequência dessas vibrações estiver entre 20 Hz e 20 kHz e a intensidade do som for alta o suficiente, podemos ouvir sua presença.
Ruído eletromagnético em equipamentos eletromagnéticos
Em motores, o torque eletromagnético e a ondulação de torque (ou "flutter torque") são fatores importantes que causam som. A ondulação de torque causa vibrações torcionais no rotor e no estator, o que às vezes pode produzir sons audíveis. Isso ocorre porque quando as forças eletromagnéticas coincidem com as frequências naturais de uma estrutura, esses sons são amplificados.
Recursos e Aplicações
Para ruído inevitável, podemos usar tecnologia moderna de simulação computacional para testá-lo e melhorá-lo. Ao combinar matemática e física, podemos entender melhor as fontes desses ruídos e maneiras de reduzi-los.
"A frequência do som está intimamente relacionada à intensidade da força eletromagnética, portanto, escolher a estrutura e o material certos é a chave para reduzir o som."
Tipos comuns de ruído eletromagnético
- Transformador: O ruído gerado quando a carga muda vem da força de Lorentz e da magnetoelasticidade.
- Indutores: A energia magnética armazenada é convertida em som. Quando a estrutura do entreferro muda, ela intensifica a vibração dentro do indutor.
- Capacitores: Em formas de onda de corrente instáveis, pode ocorrer o fenômeno do "capacitor cantor".
Métodos para redução de ruído eletromagnético
Para reduzir esses ruídos, os engenheiros exploraram uma variedade de contramedidas, incluindo melhorar o design, escolher materiais apropriados e evitar ressonância.
"Usar o design correto de combinação de ranhuras e polos e conduzir uma análise aprofundada da vibração eletromagnética pode reduzir efetivamente o ruído."
Perspectivas futuras
À medida que a tecnologia avança, estamos encontrando muitas soluções para controlar o ruído eletromagnético de forma mais eficaz. Da composição de materiais de absorção sonora às mudanças no design do motor, esforços futuros serão feitos para uma direção mais silenciosa.
Embora esse ruído possa ser um problema menor para algumas pessoas, ele pode ser incômodo em certas circunstâncias. Você já se sentiu incomodado pelo barulho de aparelhos eletrônicos em sua vida?
