Шта је тороидна завојница?

Соленоид је електромагнет формиран од жице која носи струју. Електромагнети имају магнетна поља створена од струја. Жица соленоида често је обликована у спиралну завојницу, а унутра је често уметнут комад метала попут гвожђа. Када је соленоид савијен у облику круга или крофне, назива се тороид.

Тороид у себи има магнетно поље које чини низ концентричних кругова. Изван ње поље је нула. Снага овог магнетног поља зависи од броја калема које тороид има на свом телу. Поље није једнолично, јер је поље јаче близу унутрашњег дела прстена, него што је ближе спољном делу. То значи да ако је р радијус трансформатора, магнетно поље опада како р постаје веће.

Тороиди су драгоцени јер су, као и сви соленоиди, индуктори. Индуктори могу индуковати или изазвати стварање струја у оближњим калемима. Изумио их је у августу 1831. године енглески физичар Мицхаел Фарадаи. Фарадаи је био тај који је открио да променљиво магнетно поље може да индукује напон у оближњој жици, а то се назива Фарадаиев закон индукције. Тороиди такође имају оно што је познато као самоиндуктивност, што је врста отпора. Тороид се одупире или бори против промена у сопственој струји, било да је жели повећати или смањити. Снага самоиндуктивности зависи од броја завојница и извора наизменичне струје тороида.

Трансформатори су направљени од пара соленоида омотаних око металног језгра које је обично ферит. Тороидни трансформатори су две завојнице омотане око метала, попут ферита или силицијумског челика, у облику крофне. Завојнице су или умотане у различита подручја или постављене једна преко друге. Пожељни су за РФ или радио фреквенцијске трансформаторе, где се користе за повећање или смањење напона из извора напајања и за изолацију различитих делова у колу. РФ трансформатори се такође користе за усклађивање импедансе, што значи да помажу у повезивању улазних и излазних делова различитих кола.

Тороиди имају неке недостатке у односу на редовне соленоиде. Теже их је намотати и такође подесити. Међутим, они су ефикаснији у производњи потребних индуктивитета. За исту индуктивност као и обични соленоид, тороид захтева мање окрета и може се направити мањом величином. Још једна предност је у томе што је магнетно поље ограничено на унутрашњост, тороиде и тороидал трансформатори се могу поставити у близини других електронских компоненти без бриге о нежељеним индуктивним интеракције.

Тороиди се користе у телекомуникацијама, медицинским уређајима, музичким инструментима, појачалима, пригушницама и још много тога. Токамак је нуклеарни фузиони уређај који користи магнетно поље за задржавање плазме. Плазма је гас који садржи слободне електроне и јоне и појављује се само на високим температурама. Затварање плазме у токамак врши се уз употребу тороида.