สัญญาณรบกวนไฟฟ้า (Electrical Noise) คือ การเกิดขึ้นของสัญญาณไฟฟ้าภายในวงจรที่นอกเหนือไปจากสัญญาณไฟฟ้าที่ได้มีการออกแบบเอาไว้ โดยสัญญาณการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นนั้น อาจส่งผลทำให้อุปกรณ์ที่ถูกรบกวนเกิดข้อบกพร่องในการทํางาน และในบางกรณีก็อาจจะทําให้เกิดอันตรายต่อตัวของผู้ที่ใช้งานอุปกรณ์เหล่านั้นได้อีกด้วย
โดยสาเหตุที่ทำให้เกิดสัญญาณรบกวนไฟฟ้า สามารถแบ่งออกได้ตามประเภทของแหล่งกำเนิด ดังนี้
- สัญญาณรบกวนไฟฟ้าที่เกิดจากธรรมชาติ
เช่น สัญญาณฟ้าแลบ ฟ้าร้อง ฟ้าผ่า สนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ และสนามแม่เหล็กของโลก เป็นต้น
- สัญญาณรบกวนไฟฟ้าที่เกิดจากสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น
เช่น เครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ ภายในบ้าน เครื่องส่งและเครื่องรับวิทยุ โทรทัศน์ โทรศัพท์ คอมพิวเตอร์ รถยนต์ อุปกรณ์ต่าง ๆ ภายในโรงงาน และหม้อแปลงไฟฟ้า เป็นต้น โดยปัญหาการรบกวนทางไฟฟ้าที่เกิดจากอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่มนุษย์สร้างขึ้นนั้น สามารถเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว อันเนื่องมาจากหลายปัจจัย ดังนี้
2.1) จํานวนที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
2.2) การทํางานที่มีความเร็วที่สูงขึ้นของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ
2.3) มีการแบ่งปันย่านความถี่ที่มากขึ้น เช่น ความถี่ของดาวเทียม วิทยุ หรือ โทรทัศน์ เป็นต้น
2.4) การลดระดับแหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นั้นจะส่งผลเสียต่อความสามารถในการต้านทานการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า เนื่องจากการลดระดับจะทำให้อุปกรณ์เหล่านั้นเกิดแรงดันที่ต่ำลง ที่อาจส่งผลให้ถูกรบกวนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ง่าย
โดยกลไกที่ทำให้เกิดสัญญาณรบกวนไฟฟ้าขึ้นมาได้นั้น สามารถแบ่งออกได้อีกเป็น 4 ประเภทหลัก ๆ ดังนี้
- การรบกวนที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าที่สูง
โดยเมื่อกระแสไหลผ่านเส้นลวดตัวนํา ก็จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้นโดยรอบตัวนําที่เกิดขึ้นตามแนวรัศมี ซึ่งผลของสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นนั้นจะไปเหนี่ยวนํา ทำให้เกิดการไหลของกระแสบนตัวนํา หรือ วงจรที่อยู่ใกล้เคียงกัน โดยการรบกวนลักษณะนี้ จะถูกเรียกว่า Inductive Coupling (อินดักทีฟ คัปปลิ้ง)
- การรบกวนที่เกิดจากแรงดันบริเวณใกล้เคียง
การรบกวนชนิดนี้ จะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อ มีการนําแหล่งกําเนิดที่มีแรงดันสูง ๆ มาวางเอาไว้ใกล้ ๆ กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ที่จะทำให้อากาศในบริเวณนั้น มีค่าเป็นความซึมซาบแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Permeability) ที่อยู่ระหว่างแหล่งกําเนิดและวงจรอิเล็กทรอนิกส์ โดยมันจะทำหน้าที่เสมือนเป็นตัวเก็บประจุขนาดเล็ก และสามารถส่งถ่ายพลังงานจากแหล่งกําเนิดไปยังวงจรอิเล็กทรอนิกส์ จนทำให้เกิดเป็นการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นมา โดยการรบกวนลักษณะนี้ จะถูกเรียกว่า Capacitive Coupling (คาปาซิทีฟ คัปปลิ้ง)
- การรบกวนที่เกิดจากความต่างศักย์ระหว่างกราวด์ของระบบ
โดยทั่วไประบบไฟฟ้าหลาย ๆ ระบบ จะต้องมีการติดตั้งระบบกราวด์เอาไว้ โดยส่วนใหญ่มักนิยมติดตั้งในลักษณะแยกไปคนละระบบ โดยสาเหตุที่ไม่นิยมนำมาติดตั้งรวมกัน เป็นเพราะจะทําให้เกิดความต่างศักย์คร่อมระหว่างกราวด์ขึ้น ซึ่งความต่างศักย์ระหว่างกราวด์ของระบบที่เกิดขึ้น จะทําให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นได้ โดยการรบกวนลักษณะนี้ จะถูกเรียกว่า Common Ground Impedance Coupling (คอมมอน กราวด์ อิมพีแดนซ์ คัปปลิ้ง)
- การรบกวนที่เกิดจากคลื่นระนาบ
โดยคลื่นระนาบนั้น เกิดขึ้นจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้านั้นเคลื่อนที่ไปรบกวนการทํางานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่อยู่ใกล้เคียงกัน จึงทำให้เกิดการรบกวนของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นมา โดยการรบกวนลักษณะนี้ จะถูกเรียกว่า Radiate Field Coupling (เรดิเอท ฟิลด์ คัปปลิ้ง)