Ferritkerne

Ferrite sind keramische ferritmagnetische Materialien aus Eisenoxid (Fe2O3) und Oxiden anderer Metalle. Diese können hohe Werte bei der Permeabilität, d. h. der magnetischen Leitfähigkeit, erreichen. Hartmagnetisches Material zeichnet sich durch hohe Koerzitivfeldstärke aus, d. h. die daraus gefertigten Bauteile lassen sich sehr stark und dauerhaft magnetisieren, deshalb werden daraus vornehmlich Dauermagnete, z. B. für Lautsprecher, hergestellt. Weichmagnetisches Materialdagegen zeigt kleine Werte der Koerzitivfeldstärke und kommt erst bei hohem magnetischen Fluss in die Sättigung. Das bedeutet, dass sich weichmagnetisches Material mit geringen Verlusten ummagnetisieren lässt.

Weil es sich um Keramik handelt, die nicht elektrisch leitend ist, gibt es im elektromagnetischen Wechselfeld keine Wirbelstromverluste, wie man sie von Eisenkernen kennt. Im Folgenden geht es um Bauelemente, die aus weichmagnetischen Materialien hergestellt werden. Auf Grund seiner magnetischen und elektrischen Eigenschaften eignen sich diese zur Herstellung von Kernen für Transformatoren, Drosseln, Spulen und EMV-Störschutz-Bauelementen.

Um jeden stromdurchflossenen Leiter gibt es ein Magnetfeld. Wenn sich in dessen Nähe magnetisch aktives Material befindet, z. B. Eisen oder Ferrit, werden die davon ausgehenden magnetischen Feldlinien sich in diesen Gegenständen konzentrieren, weil in dem Material die magnetische Leitfähigkeit, wesentlich größer ist als die der umgebenden Luft.

Das Ferrit kann aus einem Kern oder Stab bestehen, um den der Leiter gewickelt wird, aber auch um einen ringförmigen Kern, durch dessen Öffnung der Leiter geführt ist. Der auf diese Weise erhöhte magnetische Fluss führt dazu, dass der um oder durch einen Magnetkern geführte Leiter eine deutlich höhere Induktivität aufweist als wenn er nur von Luft, die eine geringere Permeabilität aufweist, umgeben wäre.

Wenn der Leiter von Wechselstrom durchflossen wird, addiert sich zu dem ohmschen Widerstand des Leiters noch der induktive Widerstand, der mit wachsender Frequenz zunimmt. Das heißt, dass hochfrequente Signale auf dem Leiter abgeschwächt werden, während Gleichstrom so gut wie nicht beeinflusst wird.

Diese Ferrit-Bauelemente werden deshalb beispielsweise dazu benutzt, Störspannungen, die von Schaltvorgängen verursacht werden, zu dämpfen, so dass sie sich auf Zuleitungen von Schaltnetzteilen oder digitalen Systemen nicht ausbreiten können oder von diesen abgestrahlt werden.

_{Klappferrit, der sich recht einfach um ein Rundkabel legen lässt}

Besonders klein sind oberflächenmontierbare Ferrite. Diese SMD-Bauelemente eignen sich als Datenleitungsfilter und zur Versorgungsspannungsentkopplung in sehr kompakten Gerätekonstruktionen.

Eine ganz andere Ausführung ist die flexible Ferritfolie. Hiermit lassen sich die magnetischen Eigenschaften der Abstrahleinrichtungen von NFC- („Near Field Communication“) oder RFID-Systemen („Radio Frequency Identification“) effizienter zu machen.