Toroidi

Un toroide è una bobina a forma di ciambella avvolta strettamente con un unico filo conduttore. In generale, si assume che un toroide consista in più giri circolari perpendicolari al suo asse.

Quando è collegato a un'alimentazione, il campo magnetico generato nel toroide ha linee di campo circolari e concentriche rispetto al suo asse. Convenzionalmente, la direzione di questo campo magnetico è espressa utilizzando la regola della mano destra. Se le dita della mano destra si avvolgono nella direzione della corrente, il pollice indica la direzione del campo magnetico. Il campo magnetico all'interno di un toroide varia inversamente con la distanza dal suo asse. Il campo magnetico all'interno del cerchio vuoto è nullo in quanto non racchiude alcuna corrente, mentre all'esterno del toroide, le correnti che scorrono in direzioni opposte si annullano reciprocamente. Pertanto, il campo magnetico è nullo.

Se un toroide con un raggio interno di 10 cm e un raggio esterno di 15 cm trasporta una corrente di 2 A, quante spire sono necessarie per produrre un campo magnetico di 1 mT a 12 cm di distanza dal suo centro? Si assume che le spire siano distribuite equamente.

Qui, le grandezze note sono il raggio interno, il raggio esterno, la corrente, il campo magnetico e la distanza dal centro del toroide. Il numero di spire deve essere stimato utilizzando queste grandezze note.

L'espressione per il campo magnetico all'interno di un toroide è la seguente:

Sostituendo i valori delle grandezze note, il numero di spire richieste per produrre un campo magnetico all'interno del toroide a una distanza di 12 cm dal suo centro è stimato essere 1.500.