¿Qué es una bobina toroide?

Un solenoide es un electroimán formado por un cable que transporta corriente. Los electroimanes tienen campos magnéticos creados a partir de corrientes. El cable de un solenoide a menudo se forma en una bobina helicoidal, y a menudo se inserta una pieza de metal como el hierro en su interior. Cuando un solenoide se dobla en forma de círculo o rosquilla, se llama toroide.

Un toroide tiene un campo magnético dentro de sí mismo que forma una serie de círculos concéntricos. Fuera de él, el campo es cero. La fuerza de este campo magnético depende del número de bobinas que tenga el toroide en su cuerpo. El campo no es uniforme, porque el campo es más fuerte cerca de la parte interior del anillo que más cerca de la parte exterior. Esto significa que si r es el radio del transformador, el campo magnético disminuye a medida que r aumenta.

Los toroides son valiosos porque, como todos los solenoides, son inductores. Los inductores pueden inducir o hacer que se creen corrientes en bobinas cercanas. Fueron inventados en agosto de 1831 por el físico inglés Michael Faraday. Fue Faraday quien descubrió que un campo magnético cambiante puede inducir un voltaje en un cable cercano, y esto se llama Ley de Inducción de Faraday. Los toroides también tienen lo que se conoce como autoinductancia, que es un tipo de resistencia. El toroide resiste o lucha contra los cambios en su propia corriente, ya sea para hacerla más grande o más pequeña. La fuerza de la autoinducción depende del número de bobinas del toroide y de la fuente de CA.

Los transformadores están hechos de un par de solenoides envueltos alrededor de un núcleo de metal que generalmente es ferrita. Los transformadores toroidales son dos bobinas envueltas alrededor de un metal, como ferrita o acero al silicio, que tiene forma de rosquilla. Las bobinas se envuelven en diferentes áreas o se colocan una sobre la otra. Se prefieren para transformadores de radiofrecuencia o radiofrecuencia, donde se utilizan para aumentar o disminuir los voltajes de las fuentes de energía y para aislar diferentes partes de un circuito. Los transformadores de RF también se utilizan para igualar la impedancia, lo que significa que ayudan a conectar las partes de entrada y salida de diferentes circuitos.

Los toroides tienen algunas desventajas sobre los solenoides regulares. Son más difíciles de enrollar y también de afinar. Sin embargo, son más eficientes para producir las inductancias necesarias. Para la misma inductancia que un solenoide regular, un toroide requiere menos vueltas y se puede hacer más pequeño. Otra ventaja es que, dado que el campo magnético está confinado al interior, los toroides y toroidales Los transformadores se pueden colocar cerca de otros componentes electrónicos sin preocuparse por inductivos no deseados. interacciones.

Los toroides se utilizan en telecomunicaciones, dispositivos médicos, instrumentos musicales, amplificadores, balastos y más. Un tokamak es un dispositivo de fusión nuclear que utiliza un campo magnético para confinar el plasma. Un plasma es un gas que contiene iones y electrones libres, y solo aparece a altas temperaturas. El confinamiento del plasma en un tokamak se realiza con el uso de un toroide.