Um solenóide é um eletroímã formado por um fio que transporta corrente. Os eletroímãs possuem campos magnéticos criados a partir de correntes. O fio de um solenóide é muitas vezes formado em uma bobina helicoidal, e um pedaço de metal, como o ferro, é muitas vezes inserido no interior. Quando um solenóide é dobrado em forma de círculo ou rosca, ele é chamado de toróide.

Características

Um toróide tem um campo magnético dentro de si que forma uma série de círculos concêntricos. Fora dele, o campo é zero. A força desse campo magnético depende do número de bobinas que o toróide tem em seu corpo. O campo não é uniforme, porque o campo é mais forte perto da parte interna do anel do que é mais próximo da parte externa. Isso significa que, se r é o raio do transformador, o campo magnético diminui à medida que r se torna maior.

Física

Os toróides são valiosos porque, como todos os solenóides, eles são indutores. Os indutores podem induzir ou causar correntes nas bobinas próximas. Eles foram inventados em agosto de 1831 pelo físico inglês Michael Faraday. Foi Faraday quem descobriu que um campo magnético variável pode induzir uma voltagem em um fio próximo, e isso é chamado de Lei da Indução de Faraday. Os toróides também têm o que é conhecido como auto-indutância, que é um tipo de resistência. O toróide resiste ou combate mudanças em sua própria corrente, seja para torná-lo maior ou menor. A força da auto-indução depende do número de bobinas do toróide e da fonte de CA.

Transformadores Toroidais

Transformadores são feitos de um par de solenóides enrolados em um núcleo de metal que normalmente é uma ferrita. . Transformadores toroidais são duas bobinas enroladas em torno de um metal, como uma ferrita ou um aço silício, que é moldado em forma de anel. As bobinas são envolvidas em diferentes áreas ou colocadas uma sobre a outra. Eles são preferidos para transformadores de RF ou de radiofreqüência, onde são usados ​​para aumentar ou diminuir tensões de fontes de energia e isolar diferentes partes de um circuito. Os transformadores de RF também são usados ​​para a correspondência de impedância, o que significa que eles ajudam a conectar peças de entrada e saída de diferentes circuitos.

Desvantagens e vantagens

Os toróides têm algumas desvantagens em relação aos solenóides comuns. Eles são mais difíceis de enrolar e também de sintonizar. No entanto, eles são mais eficientes na produção de indutâncias necessárias. Para a mesma indutância de um solenóide regular, um toróide requer menos voltas e pode ser reduzido em tamanho. Outra vantagem é que, como o campo magnético está confinado ao interior, toróides e transformadores toroidais podem ser colocados próximos a outros componentes eletrônicos sem se preocupar com interações indutivas indesejadas.

Usos

Os toróides são usados ​​em telecomunicações. , dispositivos médicos, instrumentos musicais, amplificadores, reatores e muito mais. Um tokamak é um dispositivo de fusão nuclear que utiliza um campo magnético para confinar o plasma. Um plasma é um gás que contém elétrons e íons livres e só aparece em altas temperaturas. O confinamento do plasma em um tokamak é feito com o uso de um toróide.