Toroid Coil คืออะไร?

โซลินอยด์ เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากลวดที่นำกระแส แม่เหล็กไฟฟ้ามีสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นจากกระแสน้ำ ลวดของโซลินอยด์มักจะสร้างเป็นขดลวดเฮลิคอล และมักจะใส่ชิ้นส่วนของโลหะ เช่น เหล็กเข้าไปข้างใน เมื่อโซลินอยด์งอเป็นรูปวงกลมหรือโดนัท จะเรียกว่าวงแหวน

Toroid มีสนามแม่เหล็กอยู่ภายในตัวมันเองซึ่งก่อตัวเป็นชุดของวงกลมที่มีจุดศูนย์กลาง นอกนั้นฟิลด์เป็นศูนย์ ความแรงของสนามแม่เหล็กนี้ขึ้นอยู่กับจำนวนขดลวดที่ Toroid มีต่อร่างกาย สนามไม่สม่ำเสมอเพราะสนามอยู่ใกล้ส่วนด้านในของวงแหวนมากกว่าที่อยู่ใกล้ส่วนนอก ซึ่งหมายความว่าถ้า r เป็นรัศมีของหม้อแปลงไฟฟ้า สนามแม่เหล็กจะลดลงเมื่อ r มีขนาดใหญ่ขึ้น

Toroids มีค่าเพราะเช่นเดียวกับโซลินอยด์ทั้งหมดพวกมันเป็นตัวเหนี่ยวนำ ตัวเหนี่ยวนำสามารถเหนี่ยวนำหรือทำให้เกิดกระแสในขดลวดที่อยู่ใกล้เคียงได้ พวกเขาถูกประดิษฐ์ขึ้นในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2374 โดยนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ Michael Faraday ฟาราเดย์เป็นผู้ค้นพบว่าสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงสามารถทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าในเส้นลวดที่อยู่ใกล้เคียงได้ และสิ่งนี้เรียกว่ากฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ Toroids ยังมีสิ่งที่เรียกว่า self-inductance ซึ่งเป็นชนิดของความต้านทาน โทรอยด์ต่อต้านหรือต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงตามกระแสของมัน ไม่ว่าจะเป็นการทำให้ใหญ่ขึ้นหรือเล็กลง ความแรงของการเหนี่ยวนำตัวเองขึ้นอยู่กับจำนวนขดลวดของ Toroid และแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ

หม้อแปลงไฟฟ้าทำมาจากโซลินอยด์คู่หนึ่งพันรอบแกนโลหะที่มักจะเป็นเฟอร์ไรท์ หม้อแปลง Toroidal เป็นขดลวดสองขดลวดพันรอบโลหะ เช่น เหล็กเฟอร์ไรท์หรือซิลิกอนที่มีรูปร่างเหมือนโดนัท ขดลวดถูกพันด้วยบริเวณต่างๆ หรือวางทับกัน เป็นที่ต้องการสำหรับหม้อแปลงความถี่วิทยุหรือ RF ซึ่งใช้เพื่อเพิ่มหรือลดแรงดันไฟฟ้าจากแหล่งพลังงาน และเพื่อแยกส่วนต่างๆ ในวงจร หม้อแปลง RF ยังใช้สำหรับการจับคู่อิมพีแดนซ์ ซึ่งหมายความว่าช่วยเชื่อมต่อส่วนอินพุตและเอาต์พุตของวงจรต่างๆ

Toroids มีข้อเสียมากกว่าโซลินอยด์ปกติ พวกมันยากต่อการไขลานและปรับแต่งได้ อย่างไรก็ตาม พวกมันมีประสิทธิภาพมากกว่าในการผลิตตัวเหนี่ยวนำที่จำเป็น สำหรับการเหนี่ยวนำแบบเดียวกับโซลินอยด์ปกติ โทรอยด์ต้องการการหมุนน้อยกว่า และสามารถทำให้มีขนาดเล็กลงได้ ข้อดีอีกประการหนึ่งคือ เนื่องจากสนามแม่เหล็กจำกัดอยู่ภายใน toroids และ toroidal สามารถวางหม้อแปลงไว้ใกล้กับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ โดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับอุปนัยที่ไม่ต้องการ ปฏิสัมพันธ์

Toroids ใช้ในการสื่อสารโทรคมนาคม อุปกรณ์ทางการแพทย์ เครื่องดนตรี เครื่องขยายเสียง บัลลาสต์ และอื่นๆ tokamak เป็นอุปกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันที่ใช้สนามแม่เหล็กเพื่อจำกัดพลาสมา พลาสมาเป็นก๊าซที่มีอิเลคตรอนและไอออนอิสระ และจะปรากฏที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น การกักขังพลาสมาในโทคามักทำได้โดยใช้โทรอยด์