Un solénoïde est un électro-aimant formé à partir d'un fil qui transporte le courant. Les électro-aimants ont des champs magnétiques créés par les courants. Le fil d'un solénoïde est souvent formé en une bobine hélicoïdale, et une pièce de métal tel que le fer est souvent insérée à l'intérieur. Quand un solénoïde est plié dans la forme d'un cercle ou beignet, il est appelé un tore.
Caractéristiques
Un tore a un champ magnétique à l'intérieur de lui-même qui forme une série de cercles concentriques. En dehors de cela, le champ est nul. La force de ce champ magnétique dépend du nombre de spires du tore présente sur son corps. Le champ est pas uniforme, car le champ est plus fort près de la partie intérieure de la bague qu'elle est plus proche de la partie extérieure. Cela signifie que si r est le rayon du transformateur, le champ magnétique diminue à mesure que r est plus grand.
La physique
Tores sont précieux parce que, comme tous les solénoïdes, ils sont inducteurs. Inducteurs peuvent induire ou provoquer des courants d'être créés dans les bobines à proximité. Ils ont été inventés en Août 1831 par le physicien anglais Michael Faraday. Il était Faraday qui a découvert qu'un champ magnétique changeant peut induire une tension dans un fil à proximité, ce qui est appelé la loi de Faraday de l'induction. Tores ont aussi ce qu'on appelle l'auto-inductance, ce qui est un type de résistance. Le tore résiste ou combat changements à son propre courant, que ce soit pour le rendre plus ou moins grande. La force de l'auto-inductance dépend du numéro du tore de bobines et de source de courant alternatif.
toroïdale
Les transformateurs sont fabriqués à partir d'une paire de bobines enroulées autour d'un noyau métallique qui est habituellement une ferrite. transformateurs toroïdaux sont deux bobines enroulées autour d'un métal, comme l'acier ferritique ou en silicium, qui est en forme de beignet. Les bobines sont enroulées soit dans des zones différentes ou placées l'une sur l'autre. Ils sont préférés pour RF ou de fréquence radio transformateurs, où ils sont utilisés pour augmenter ou diminuer les tensions de provenant de sources d'énergie, et d'isoler les différentes parties dans un circuit. transformateurs RF sont également utilisés pour l'adaptation d'impédance, ce qui signifie qu'ils aident à relier des parties de différents circuits d'entrée et de sortie.
Inconvénients et avantages
Tores présentent certains inconvénients plus solénoïdes réguliers. Ils sont plus difficiles à vent et aussi à régler. Cependant, ils sont plus efficaces dans la production des inductances nécessaires. Pour la même inductance qu'un solénoïde régulier, un toroïde nécessite moins de spires et peut être rendu plus petit en taille. Un autre avantage est que, puisque le champ magnétique est confiné à l'intérieur, tores et transformateurs toriques peuvent être placés à proximité d'autres composants électroniques sans se soucier des interactions inductives indésirables.
Les usages
Tores sont utilisés dans les télécommunications, les appareils médicaux, instruments de musique, amplificateurs, ballasts et plus. Un tokamak est un dispositif de fusion nucléaire qui utilise un champ magnétique pour confiner le plasma. Un plasma est un gaz contenant des électrons libres et d'ions, et apparaît seulement à des températures élevées. Le confinement du plasma dans un tokamak est effectué avec l'utilisation d'un toroïde.