
【电】 ground return
在电子工程领域,"地回路"(Ground Loop)指电路中因多个接地点存在电位差而形成的非预期电流路径。该现象的英文对应术语为"Ground Loop",国际电工词汇标准IEC 60050将其定义为"电流通过两个或多个接地点之间的非预期路径形成的闭环系统"。
从物理机制分析,地回路的形成需满足三个条件:(1)系统中存在两个以上接地点;(2)各接地点间存在电势差;(3)导体形成闭合环路。其数学表达式可表示为: $$ V{loop} = sum{i=1}^{n} (V_{gndi} - V{gnd{i+1}}}) $$ 其中$V{gnd_i}$代表第i个接地点的对地电位。
实际应用中,地回路主要引发两类问题:(1)50/60Hz工频干扰,常见于音响设备和测量系统;(2)高频噪声耦合,多发于通信设备和开关电源。美国电气电子工程师协会(IEEE)在标准IEEE 1100-2005中提出解决方案,包括单点接地拓扑和隔离变压器应用。
权威文献《电磁兼容原理与应用》(清华大学出版社,2018)指出,地回路阻抗的计算需考虑趋肤效应和导体几何形状。当频率超过1MHz时,接地导体的感抗成为主导因素: $$ Z = R{dc} + jωL $$ 其中$R{dc}$为直流电阻,$L$为导体电感量。
“地回路”是一个多领域术语,具体含义需结合应用场景进行区分:
指电流通过接地线形成的闭合路径,主要用于导出干扰电流和稳定电路电压。例如计算机系统中,多个接地线连接形成的共地网络被称为接地回路。其核心作用包括:
在高压输电领域,特指导线与大地构成的回路系统。如架空线路的导线-地回路阻抗计算,涉及复数镜像法等专业算法。这类参数直接影响过电压防护和电磁兼容设计。
吊舱式航空瞬变电磁法(TEM)系统中,地回路指发射机与大地形成的闭合电流回路。通过建立地回路模型可进行系统参数标定,计算自由空间响应、大地响应等关键数据。
不同领域的地回路虽然物理本质相通(闭合电流路径),但功能侧重差异显著。工程应用中需特别注意避免多接地点形成环路干扰,即"ground loop"问题。
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