电磁脉冲产生于辐射源发出短时间能量脉冲的地方。尽管EMP通常在周围环境中激发相对窄带的阻尼正弦波响应,但能量本质上通常是宽带的。有些类型是作为重复和规则的脉冲序列产生的。
不同类型的电磁脉冲:有来自自然、人为和武器效应的电磁脉冲。
自然电磁脉冲事件的类型包括:
(民用)人为电磁脉冲事件的类型包括:
军用电磁脉冲的类型包括:
闪电是不寻常的,因为它通常有一个初级的低能量“先导”放电,然后积累到主脉冲,这个过程期间可能会产生几次较小的爆发。
静电放电事件的特点是电压很高,但电流很小,有时会产生可见火花。尽管从技术上讲闪电是一种非常大的静电放电事件,但静电放电被视为一种局部的小现象。静电放电也可以是人为的,例如从范德格拉夫发电机(Van de Graaff generator)收到的冲击。
静电放电事件除了给人们带来不愉快的冲击之外,还会通过注入高压脉冲损坏电子电路。这种静电放电事件还会产生火花,进而引发火灾或燃料蒸汽爆炸。为此,在给飞机加油或将任何燃油蒸气暴露于空气之前,燃油喷嘴首先会连接到飞机上,以安全地排放任何静电。
电路的开关动作会造成电流的急剧变化。这种剧烈的变化是电磁脉冲的一种形式。
简单的电源包括感应负载,如继电器、螺线管和电动机中的电刷触点。通常情况下,它们向任何存在的电连接发送脉冲并辐射能量脉冲。振幅通常很小,信号可以被视为“噪声”或“干扰”。电路的“关断或“打开”会导致电流的突然变化。这反过来会导致开路触点上的电场出现大脉冲,从而导致电弧放电和损坏。通常有必要结合设计特征来限制这种影响。
电子管或阀门、晶体管和二极管等电子设备也可以很快打开和关闭,同样会造成类似的问题。一次性脉冲可能是由固态开关和其他偶尔使用的器件引起的。然而,现代计算机中数以百万计的晶体管可能会在高于1 GHz的频率上重复切换,从而造成看似连续的干扰。
核电磁脉冲是核爆炸产生的电磁辐射的突变脉冲。由此产生的快速变化的电场和磁场可能与电气/电子系统耦合,从而产生破坏性的电流和电压浪涌。
发射的强伽马射线也能电离周围的空气,当空气原子先失去电子,然后又重新获得电子时,产生二次电磁脉冲。
NEMP武器的设计是为了最大限度地发挥电磁脉冲的破坏机制,有些武器能够在大范围内摧毁敏感的电子设备。
高空电磁脉冲(HEMP)武器是一种NEMP弹头,设计用于在地球表面上方引爆。爆炸将伽马射线释放到平流层中部,作为二次电离效应,产生的高能自由电子与地球磁场相互作用,产生的电磁脉冲比低海拔较稠密空气中通常产生的电磁脉冲强得多。
无核电磁脉冲(NNEMP)是一种不使用核技术的武器产生的电磁脉冲。可以实现这一目标的器件包括放入单回路天线的一个大的低电感电容器组,、微波发生器和爆炸磁量压缩发生器。为了获得最佳耦合到目标所需的脉冲频率特性,在脉冲源和天线之间增加了波形整形电路或微波发生器。虚阴极振荡器是一种真空管,特别适合高能脉冲的微波转换。
NNEMP发电机可以作为炸弹、巡航导弹(如CHAMP导弹)和无人驾驶飞机的有效载荷携带,减少机械、热和电离辐射效应,但不会产生核武器带来的后果。
NNEMP武器的射程远小于核电磁脉冲。几乎所有用作武器的NNEMP装置都需要化学炸药作为其初始能源,产生的能量只有同等重量的核爆炸装置的10-6(百万分之一)。 来自NNEMP武器的电磁脉冲必须来自武器内部,而核武器产生电磁脉冲作为次要效应。 这些事实限制了NNEMP武器的射程,但其具有更好的目标识别特性。小型电子炸弹的效果已被证明足以应对某些恐怖主义或军事行动。这种操作的例子包括摧毁对许多地面车辆和飞机的操作起着至关重要作用的电子控制系统。
用于产生无核电磁脉冲的爆炸磁通量压缩发生器的概念早在1951年就由苏联的安德烈·萨哈罗夫(Andrei Sakharov)提出, 但在其他国家出现类似的想法之前,各国一直对无核电磁脉冲进行保密。
电磁脉冲产生的巨大力量可以用来塑造或形成物体,从而作为其制造过程的一部分。