Ferritkern
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Ein Ferritkern ist ein (meist kleines) Stück Ferrit zur Herstellung einer Spule.
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[Bearbeiten] Ferritkern als Speicher
Der sogenannte Kernspeicher wurde 1949 als eine Form der elektrischen Datenspeicherung erfunden. Diese Erfindung ersetzte zum Teil die Williamsröhre und wurde erst vor wenigen Jahrzehnten durch das Halbleiter-RAM abgelöst.
[Bearbeiten] Ferritkern als Hochfrequenz-Störungsunterdrücker
Einige Kabel, besonders solche, die Gleichstrom transportieren, werden um Ferritkerne gewickelt.
[Bearbeiten] Problem
Ein stromdurchflossener Leiter erzeugt ein Magnetfeld. Ändert sich der Strom, entsteht eine elektromagnetische Welle. Befinden sich in einem Kabel zwei Adern, in denen der Strom in entgegengesetzte Richtungen fließt, so heben sich die dadurch erzeugten Magnetfelder und Wellen fast vollständig auf. Sind die Ströme jedoch unterschiedlich stark (zum Beispiel, weil der Gegenstrom über eine andere Ader bzw. Masse-Leitung fließt), dann heben sich die erzeugten Magnetfelder oder Wellen nicht mehr auf. Das resultierende Magnetfeld oder die Welle kann umliegende elektrische Geräte beeinflussen.
[Bearbeiten] Lösung
Ein Ferritkern, durch welchen Leiter geführt werden, wirkt wie eine Drossel mit äußerst geringer Windungszahl. Die Induktivität wirkt mit ihrem Blindwiderstand hohen Frequenzen entgegen, da der Widerstand für hohe Frequenzen deutlich über dem niedriger Frequenzen liegt!
Mehrere Windungen verstärken diesen Effekt, lediglich durchgeführt entspricht einer Windungszahl von etwa 0,5. Wird der Leiter einmal durch den gleichen Kern gewickelt erhöht sich die Windungszahl um 1. Die im Vergleich zu Luft hohe Permeabilität des Ferritmaterials erhöht die Induktivität der Anordnung und damit auch den induktiven Widerstand. Entsprechend des Induktionsgesetzes steigt der Wechselstromwiderstand frequenzproportional.
Dadurch können gerade hochfrequente Störimpulse auf Signal- und Versorgungsleitungen von Geräten ferngehalten sowie deren Austreten aus dem Gerät bzw. deren Weiterverbreitung auf der Leitung verringert werden.
[Bearbeiten] Anwendung
Ferritkerne werden z.B. bei folgenden Kabeln benutzt:
- USB-Kabel (besonders bei USB 2.0)
- IEEE1394-Kabel
- VGA (Anschluss)-Kabel
- Schaltnetzteile (sekundär)