Køleskabsmagnet
En køleskabsmagnet lavet af magnetisk hårdt ferritmateriale.
Køleskabsmagnet
Licens: CC BY SA 3.0

Ordet ferrit bruges dels om en tilstandsform af jern, dels om magnetiske materialer (i flertal ferritter), i hvilke denne tilstandsform af jern er hovedbestanddel.

Faktaboks

Etymologi

Ordet er dannet af latin ferrum 'jern' med suffikset -it.

Tilstandsformen ferrit

Her betegner ferrit en krystalform af jern, også kaldet α-jern, der består af molekylet Fe2O3 (Fe=jern, O=ilt). Dette materiale er ferromagnetisk ved temperaturer op til materialets curietemperatur (768°C) og er mekanisk skørt.

Ferritter – magnetiske materialer

Ferritmateriale fremstilles ved en pulvermetallurgisk proces, i hvilken ferrit formales til et fint pulver, blandes med andre pulveriserede metaller samt et bindemiddel og presses sammen i den ønskede form under højt tryk. Derefter opvarmes det sammenpressede emne til 1000-1200°C, hvorved bindemidlet afbrændes, og de enkelte pulverkorn svejses sammen i kontaktpunkterne. Herved opnås et mekanisk stabilt emne.

Der er den store fordel ved fremstillingsprocessen, at det er både nemt og billigt at skabe præcis den ønskede udformning af det færdige emne uden efterfølgende mekanisk bearbejdning.

Afhængigt af pulverblandingen kan man lave materialer med både høj og lav koercivitet, dvs. evne til at bevare et indre magnetfelt i fravær af et ydre felt; se hysterese. Materialer med høj og lav koercivitet kaldes også henholdsvis magnetisk hårdt materiale og magnetisk blødt materiale.

Anvendelser af hårde ferritter

Hvis man ønsker at lave et magnetisk hårdt materiale, der er velegnet til at blive en permanent magnet, anvendes en pulverblanding, der giver høj koercivitet. Man kan så påtrykke et kraftigt ydre magnetisk felt under sammenpresningen af pulveret, hvorved de enkelte pulverpartiklers magnetiske domæner ensrettes. Typisk er kornstørrelsen så lille (omkring 0,1 mm), at hvert korn kun indeholder ét domæne.

Magneter af magnetisk hårdt ferritmateriale i form af permanente magneter kender de fleste fra køleskabsmagneter og lignende. Sådanne magneter er også meget anvendt i fx højttalere, mikrofoner, hovedtelefoner, små elektromotorer og generatorer.

Anvendelser af bløde ferritter

Transformere

Ferrittransformer
En transformer viklet på en gulmalet ferritkerne lavet af magnetisk blødt materiale.
Ferrittransformer
Licens: CC BY SA 3.0

Magnetisk blødt ferritmateriale, i hvilket det indre felt nemt ændres, når det ydre felt ændres, er velegnet til fx transformerkerner, hvor det indre magnetfelt hurtigt og med lavt tab af energi skal kunne følge ændringen i ydre felt. Her er der yderligere den fordel, at ferritmateriale har en meget dårlig elektrisk ledningsevne, så hvirvelstrømme dæmpes effektivt. De ville ellers modvirke hurtige ændringer i det indre magnetfelt. På grund af dette kan et blødt ferritmateriale benyttes til transformerkerner, der kan operere med frekvenser på mange megahertz (millioner svingninger i sekundet).

Højfrekvensfiltre

Støjdæmpningsfilter
Et filter, der skal dæmpe højfrekvent støj på en ledning, typisk fra en strømforsyning. Til venstre som den ses på kablet. Til højre er det meste af plastickappen fjernet, så man kan se ferritkernen.
Støjdæmpningsfilter
Licens: CC BY SA 3.0

Blødt ferritmateriale bruges også til dæmpning af høje frekvenser på ledningen fra mange strømforsyninger. Mange vil kende dem som små cylindre, der er monteret på kablet fra strømforsyningen til forbrugeren. Inde i denne cylinder er der et rørformet stykke ferritmateriale omkring kablet. De kan også udføres, så kablet kan vikles om ferritten flere gange for at øge dæmpningen og sænke grænsen for, hvor høje frekvenser der dæmpes.

Ferritten skaber stor selvinduktion, der giver en stor impedans, dvs. modstand, for høje frekvenser, og derfor dæmpes højfrekvent støj i kablet i begge retninger.

Ferritantenner

Antenne i et radiostyret ur
En antenne i et radiostyret vækkeur. Nederst i billedet ses ferritstangen med en omviklet spole, som opfanger de radiobølger, der er i omgivelserne.
Antenne i et radiostyret ur
Licens: CC BY SA 3.0

Ferrit bruges ofte til fremstilling af kompakte antenner til brug i radiomodtagere, især i lang- og mellembølgeområdet.

En stang af ferrit har en meget høj permeabilitet sammenlignet med luft; dvs. at der ydes meget lav modstand mod magnetisk felt, så feltet fra radiobølger i nærheden vil koncentereres i ferritstangen.

En spole om stangen kan omsætte disse magnetiske bølger til en elektrisk spænding, der har samme frekvenssammensætning som de bølger, stangen har opsamlet. Med passende filtre kan en bestemt frekvens udvælges, så kun signalet fra én sender er tilbage. Dette fandt tidligere udbredt anvendelse i transistorradioer til lang- og mellembølgebåndet.

Ferritantenner benyttes dog stadig flere steder, fx i radiostyrede ure, der i Europa modtager tidssignaler fra en langbølgesender i Mainflingen sydøst for Frankfurt am Main i Tyskland. Denne udsender hvert minut et amplitudemoduleret signal med en frekvens på 77.5kHz, som indeholder information om tidspunkt, dato, år og ugedag. Signalet har en rækkevidde på ca. 2000 km og dækker således det meste af Europa.

Læs mere i Den Store Danske

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig