ما هو الملف اللولبي؟

ملف لولبي هو مغناطيس كهربائي يتكون من سلك يحمل تيارًا. تحتوي المغناطيسات الكهربائية على مجالات مغناطيسية تم إنشاؤها من التيارات. غالبًا ما يتم تشكيل سلك الملف اللولبي في ملف حلزوني ، وغالبًا ما يتم إدخال قطعة معدنية مثل الحديد في الداخل. عندما يتم ثني الملف اللولبي على شكل دائرة أو دونات ، فإنه يطلق عليه حلقي.

يحتوي الملف الحلقي على مجال مغناطيسي داخل نفسه يشكل سلسلة من الدوائر متحدة المركز. خارجها ، الحقل صفر. تعتمد قوة هذا المجال المغناطيسي على عدد الملفات الموجودة في الملف الحلقي على جسمه. المجال غير متجانس ، لأن المجال أقوى بالقرب من الجزء الداخلي للحلقة مما هو أقرب إلى الجزء الخارجي. هذا يعني أنه إذا كان r هو نصف قطر المحول ، فإن المجال المغناطيسي يتناقص كلما أصبح r أكبر.

تعد Toroids ذات قيمة لأنها ، مثل جميع الملفات اللولبية ، عبارة عن محاثات. يمكن للمحثات أن تحفز أو تتسبب في تكوين تيارات في لفائف قريبة. اخترعها الفيزيائي الإنجليزي مايكل فاراداي في أغسطس 1831. كان فاراداي هو من اكتشف أن مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا يمكنه إحداث جهد في سلك قريب ، وهذا ما يسمى بقانون فاراداي للاستقراء. تحتوي Toroids أيضًا على ما يُعرف باسم الحث الذاتي ، وهو نوع من المقاومة. يقاوم الملف اللولبي أو يحارب التغييرات في تياره ، سواء كان ذلك لجعله أكبر أو أصغر. تعتمد قوة الحث الذاتي على عدد الملفات الحلقية ومصدر التيار المتردد.

تُصنع المحولات من زوج من الملفات اللولبية ملفوفة حول قلب معدني يكون عادةً من الفريت. المحولات اللولبية هي ملفان ملفوفان حول معدن ، مثل الفريت أو فولاذ السيليكون ، على شكل دونات. يتم لف الملفات إما في مناطق مختلفة أو توضع واحدة فوق الأخرى. وهي مفضلة لمحولات التردد اللاسلكي أو الترددات الراديوية ، حيث تُستخدم لزيادة أو تقليل الفولتية من مصادر الطاقة ، ولعزل الأجزاء المختلفة في الدائرة. تُستخدم محولات التردد اللاسلكي أيضًا لمطابقة المعاوقة ، مما يعني أنها تساعد في توصيل أجزاء الإدخال والإخراج من الدوائر المختلفة.

تحتوي ملفات Toroids على بعض العيوب مقارنة بالملفات اللولبية العادية. من الصعب الرياح وضبطها أيضًا. ومع ذلك ، فهي أكثر كفاءة في إنتاج المحاثات المطلوبة. للحصول على نفس الحث مثل الملف اللولبي العادي ، يتطلب الملف اللولبي عددًا أقل من الدورات ، ويمكن أن يكون أصغر حجمًا. ميزة أخرى هي أنه نظرًا لأن المجال المغناطيسي محصور في الداخل ، فإن التورويدات والحلقية يمكن وضع المحولات بالقرب من المكونات الإلكترونية الأخرى دون القلق بشأن الاستقراء غير المرغوب فيه التفاعلات.

تستخدم Toroids في الاتصالات السلكية واللاسلكية ، والأجهزة الطبية ، والآلات الموسيقية ، ومكبرات الصوت ، والكوابح وغيرها. توكاماك هو جهاز اندماج نووي يستخدم مجالًا مغناطيسيًا لحصر البلازما. البلازما عبارة عن غاز يحتوي على إلكترونات وأيونات حرة ، ولا يظهر إلا في درجات حرارة عالية. يتم حصر البلازما في توكاماك باستخدام حلقي.