Kas yra toroidinė ritė?

Solenoidas yra elektromagnetas, suformuotas iš laido, kuris perduoda srovę. Elektromagnetai turi magnetinius laukus, sukurtus iš srovių. Solenoido viela dažnai suformuojama į spiralinę ritę, o viduje dažnai įkišamas toks metalo gabalas kaip geležis. Kai solenoidas sulenktas apskritimo ar spurgos pavidalu, jis vadinamas toroidu.

Toroido viduje yra magnetinis laukas, kuris sudaro koncentrinių apskritimų seriją. Už jo laukas yra nulis. Šio magnetinio lauko stiprumas priklauso nuo ritinių, kuriuos toroidas turi ant savo kūno, skaičiaus. Laukas nėra vienodas, nes laukas yra stipresnis šalia vidinės žiedo dalies nei arčiau išorinės dalies. Tai reiškia, kad jei r yra transformatoriaus spindulys, magnetinis laukas mažėja, kai r tampa didesnis.

Toroidai yra vertingi, nes, kaip ir visi solenoidai, jie yra induktoriai. Induktoriai gali sukelti ar sukelti sroves netoliese esančiose ritėse. 1831 m. Rugpjūtį juos išrado anglų fizikas Michaelas Faraday. Tai buvo Faradėjus, kuris atrado, kad besikeičiantis magnetinis laukas gali sukelti įtampą netoliese esančiame laide, ir tai vadinama Faradėjaus indukcijos dėsniu. Toroidai taip pat turi vadinamąjį savaiminį induktyvumą, kuris yra atsparumo rūšis. Toroidas priešinasi ar kovoja su savo srovės pokyčiais, nesvarbu, ar jis padaromas didesnis, ar mažesnis. Saviindukcijos stiprumas priklauso nuo toroido ritinių skaičiaus ir kintamosios srovės šaltinio.

Transformatoriai gaminami iš solenoidų poros, apvyniotos aplink metalinę šerdį, kuri paprastai yra feritas. Toroidiniai transformatoriai yra dvi ritės, apvyniotos aplink metalą, pavyzdžiui, ferito ar silicio plieną, kuris yra spurgos formos. Ritės arba apvyniojamos skirtingose ​​vietose, arba dedamos viena ant kitos. Jie yra tinkamiausi radijo dažnių arba radijo dažnio transformatoriams, kur jie naudojami įtampos padidinimui ar sumažinimui nuo maitinimo šaltinių ir skirtingų grandinės dalių izoliavimui. RF transformatoriai taip pat naudojami impedanso suderinimui, o tai reiškia, kad jie padeda sujungti skirtingų grandinių įvesties ir išvesties dalis.

Toroidai turi tam tikrų trūkumų, palyginti su įprastais solenoidais. Juos sunkiau suvynioti ir sureguliuoti. Tačiau jie efektyviau sukuria reikalingus induktyvumus. Norint gauti tą patį induktyvumą, kaip ir įprastas solenoidas, toroidui reikia mažiau posūkių ir jis gali būti mažesnio dydžio. Kitas privalumas yra tas, kad kadangi magnetinis laukas yra ribojamas viduje, toroidai ir toroidiniai transformatorius galima pastatyti šalia kitų elektroninių komponentų, nesijaudinant dėl ​​nepageidaujamos indukcijos sąveikos.

Toroidai naudojami telekomunikacijose, medicinos prietaisuose, muzikos instrumentuose, stiprintuvuose, balastuose ir kt. Tokamakas yra branduolių sintezės įtaisas, kuris naudoja magnetinį lauką plazmai riboti. Plazma yra dujos, kuriose yra laisvų elektronų ir jonų ir kurios atsiranda tik esant aukštai temperatūrai. Plazmos sulaikymas tokamake atliekamas naudojant toroidą.