Cosa sono le ferriti?

Le ferriti sono una classe di composti composti da ferro ossidato e altri metalli allo stato ceramico fragile. Sono policristallini, nel senso che sono composti da grandi quantità di minuscoli cristalli e mostrano forti proprietà magnetiche. Un uso comune delle ferriti è nella soppressione delle interferenze elettromagnetiche (EMI) e delle interferenze da radiofrequenza (RF) nei circuiti elettrici, dove vengono spesso chiamate isolanti magnetici.

Esistono due categorie generali per la composizione delle ferriti. I composti di ferrite morbida sono una miscela di ferro e metalli leggeri come nichel, alluminio o manganese, dove vengono utilizzati in trasformatori elettrici e altri dispositivi che richiedono la capacità di invertire facilmente il campo magnetico. I composti di ferrite dura sono composti da ferro e metalli più duri, come cobalto, bario e stronzio. I composti di ferrite di bario hanno usi come isolanti magnetici e dove sono richiesti magneti permanenti nelle applicazioni di consumo, come i fermi magnetici delle porte.

L’uso di materiali in ferrite è molto diffuso, in quanto sono facili ed economici da produrre. La loro principale attrazione è che mostrano grandi densità di flusso magnetico rispetto alle piccole forze magnetizzanti applicate loro. Il loro uso frequente porta a vari nomi commerciali per diverse applicazioni, con ferriti di soppressione EMI spesso chiamati perline magiche, a causa dell’aspetto simile a un grumo che possono avere quando sono collegati al cablaggio elettrico.

Nella soppressione del segnale elettrico ambientale e RF, le ferriti sono più efficaci a livelli di larghezza di banda superiori a 100 megahertz, dove sostituiscono i condensatori di disaccoppiamento che iniziano a mostrare problemi di risonanza del circuito nel filtraggio del rumore sopra i 75 megahertz. Possono essere progettati anche per impedire le basse frequenze inferiori a 10 megahertz. Ciò rende le ferriti utili come filtri antirumore sia in corrente alternata (AC) che in corrente continua (DC).

I nuclei di ferrite sono progettati per essere tanto spessi e lunghi quanto è pratico per il cablaggio o il dispositivo in cui sono incorporati. Ciò richiede che, quando utilizzati su cavo elettrico, siano racchiusi in una guaina di plastica o termoretraibile che ne impedisca la rottura sotto sforzo a causa della loro fragile natura ceramica. Anche le ferriti utilizzate per la soppressione EMI tendono ad essere di tipo duro, il che le rende più soggette a rotture rispetto alle loro controparti morbide. Un nucleo di ferrite viene spesso impiegato per schermare il cablaggio 100 Base-T utilizzato nelle reti di computer, che può essere soggetto a una quantità significativa di urti durante l’installazione e la manutenzione. Piccole quantità di danni a uno schermo in ferrite, tuttavia, non ridurranno la sua capacità di filtrare il rumore.