Núcleos de ferrita

Un núcleo de ferrita es un formador que ha sido moldeado de una manera particular para el uso como parte de un dispositivo electromagnético. La ferrita es un material magnético compuesto de óxidos de hierro, níquel, zinc y otros compuestos como el manganeso. Los núcleos de ferrita se distinguen de otros dispositivos de ferrita como los imanes en que están hechos de un material más blando, denominado ferritas blandas, en comparación con las ferritas duras. Las ferritas blandas, como las utilizadas en los núcleos, son ferrimagnéticas no ferromagnéticas, en las que los materiales tienen un ordenamiento magnético muy diferente.
Los núcleos de ferrita se utilizan en dispositivos como bobinas de choque, transformadores, bombas de circulación y núcleos de antena en aplicaciones de RF; que también se utilizan como transformadores y dispositivos de filtrado en el diseño del suministro de energía La baja coercitividad del material permite cambios en la magnetización del material sin mucha disipación de potencia (denominado pérdidas por histéresis). El material tiene una alta resistencia eléctrica al flujo de corriente que suprime las corrientes eléctricas espurias que pueden causar la disipación de la energía y una menor eficiencia.
Es importante contar con el material adecuado para la aplicación correcta. Los materiales son combinaciones especiales de óxidos de hierro y otros compuestos que están optimizados para el rango de frecuencia correcto y las características obligatorias para la aplicación. Los núcleos de ferrita también están conformados para optimizar el rendimiento correspondiente a la aplicación. Las antenas de banda de transmisión de baja frecuencia tienen núcleos en forma de varilla debido a que la combinación física de la bobina y la ferrita concentra las ondas de radio. Los núcleos toroidales están diseñados para ser mejores para las aplicaciones de mayor frecuencia como el filtrado de RF. Los granos son una forma especial de núcleo de ferrita que pueden tener un bobinado de alambre, o que pasa a través de ellos, y se utilizan normalmente para suprimir el ruido de los suministros de energía.
Las ferritas tienen una temperatura de Curie, también conocido como punto de Curie. Este es un punto en el que los momentos magnéticos intrínsecos del material cambian las direcciones. El magnetismo espontáneo, característica que se utiliza en aplicaciones típicas de ferrita, se derrumba en el punto de Curie. El material se vuelve paramagnético y el efecto práctico resultante en el dispositivo es que el núcleo de ferrita al interior pierde sus características de aislamiento y puede comenzar disipar más calor. Esto puede generar la destrucción del componente o que un circuito no trabaje según su diseño debido a que el dispositivo ya no funciona como está previsto.
Los circuladores son componentes pasivos de tres puertos compuestos de material de ferrita. Operan en un principio especial, llamado rotación de Faraday, que hace que las corrientes fluyan en una dirección y no en otra. Por lo tanto, son ideales para aislar las entradas de las salidas y se utilizan en diseños de RF para aislar los transmisores y receptores en diseños de antena compartida.

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