「フェライトとはなんですか?フェライトコアとはなんですか?なぜフェライトコアはノイズフィルターになるのですか?」
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• フェライト(Ferrite) は、主に酸化鉄(Fe₂O₃)にニッケルや亜鉛、マンガンなどの金属酸化物を混ぜて焼き固めたセラミックス系の磁性材料です。
• 金属鉄のように電気をよく通す金属ではなく、電気抵抗が非常に高い絶縁性の磁石というのが特徴です。
• 磁性材料の中でも「軟磁性(soft magnetic)」の性質を持ち、外部磁場を加えると磁化されやすく、磁場を外すとほとんど元に戻ります。
• 高周波領域(MHz〜GHz帯)の電磁波を吸収・抑制するのに適しており、電子機器のEMI(電磁ノイズ)対策に使われます。
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2. フェライトコアとは
• フェライトコアは、このフェライト素材をコイルやケーブルに取り付けられる形状に加工した部品の総称です。
• よくある形:
• 筒状タイプ:ケーブルを中に通す
• クランプ型:開閉して既存ケーブルに後付け
• 主な用途はケーブルに流れる高周波ノイズを減らすことです。
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3. なぜフェライトコアはノイズフィルターになるのか
原理は「高周波成分の吸収・損失化」
1. ケーブルにはノイズが乗る
電源コードや信号ケーブルには、本来の信号や電力のほかに、高周波の不要電磁波(ノイズ)が流れることがあります。
例:パソコンやスイッチング電源から発生するMHz〜GHz帯のノイズ
2. フェライトコアは高周波成分だけを邪魔する
• 直流(DC)や低周波(50Hz/60Hz)の電力にはほぼ影響しません。
• 高周波成分に対しては、フェライトが持つ周波数依存のインピーダンスが効いてきます。
3. 高周波電流がフェライトで熱に変わる
• フェライトは高抵抗の磁性体なので、高周波電流が流れると**磁気損失(ヒステリシス損失+渦電流損失)が発生します。
• この損失がノイズエネルギーを熱に変えて消してしまいます。
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4. ポイント
• フェライトコアは「高周波だけを減らす選択的フィルター」
• 信号や電力の本来の成分はほとんど減衰させない
• ノイズ除去は反射型(返す)ではなく吸収型(消す)に近い
• 装着位置はケーブルの機器側の根本が効果的なことが多い