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Versuche mit Dauermagneten und Eisenspänen (Bild: K.-H. Bleiß/ep )
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Aus dem Facharchiv: Lernen & Können

Magnetismus – Teil 2: Ferrite, magnetische Größen und Einheiten

04.09.2019

Mit dieser Serie werden die Grundbegriffe des Magnetfeldes erläutert. Ein Bereich befasst sich mit dem Ferrimagnetismus. Einen weiteren Schwerpunkt bilden die im Fachbereich des Magnetismus verwendeten wichtigen Größen und Einheiten.

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Ferrite

Ferrite sind elektrisch schlecht oder nicht leitende ferrimagnetische, keramische Werkstoffe aus dem Eisenoxid Hämatit (Fe2O3), so wie manchmal auch aus Magnetit (Fe3O4) und aus anderen Metalloxiden. Ferrimagnetismus unterscheidet sich vom Ferromagnetismus durch die magnetische Ordnung der Elementarmagneten, dabei kann die Anordnung der Weiss-Bezirke durchaus gleich sein.

Eigenschaften

Es wird zwischen weich- und hartmagnetischen Ferriten unterschieden. Weichmagnetische Ferrite besitzen eine möglichst geringe Koerzitivfeldstärke, hartmagnetische Ferrite eine möglichst hohe. Als magnetische Koerzitivfeldstärke HC (H für die magnetische Feldstärke und c für coercivity von lateinisch coercere = bändigen, zusammenhalten) bezeichnet man die magnetische Feldstärke, die notwendig ist, um einen vorher bis zur Sättigung aufgeladenen, ferromagnetischen Stoff vollständig zu entmagnetisieren. Je größer die Koerzitivfeldstärke ist, desto höher ist der Restmagnetismus (die Remanenz). Die Unterscheidung von weich- oder hart-magnetischen Werkstoffen lässt sich mit Hilfe der Hysteresekurven grafisch darstellen. Weichmagnetische Ferrite sollten möglichst leicht magnetisierbar bzw. ummagnetisierbar sein, was einer schmalen Hysteresekurve entspricht (Bild 2). Ferrite sind, wie alle keramischen Werkstoffe, hart und spröde und daher bruchgefährdet.

Anwendung

Weichmagnetische Ferrite werden in der Elektrotechnik als Ferritkerne („Eisenkerne“), z. B. in Transformatoren, Schaltnetzteilen oder Spulen eingesetzt. Da sie elektrisch kaum leitfähig sind und daher nahezu keine Wirbelstromverluste auftreten, sind sie auch für hohe Schaltfrequenzen (bis zu einigen Megahertz) geeignet. Die vorzugsweise eingesetzten Materialien für weichmagnetische Ferritkerne sind:


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