Magnetno polje
toka skozi toroidno navitje. Toroid je telo, ki ga »zariše«
vrteča ploskev (slika 17).
Toroidna telesa so
ovoj, prstan, venec, svitek, kolo in drugi. In kaj je toroidno
navitje? To je spiralno navita žica na toroidu. Toroidno navitje
navijamo, kot da bi »šivali«: žico povlečemo skozi odprtino toroida,
ga z njo obvijemo in znova vbodemo in obvijemo, itn (slika 18).
Zavoji so po obodu
običajno enakomerno razmeščeni; to navitje imenujemo toroidna
tuljava. Poleg geometrije je podatek tuljave tudi število
ovojev N.
Rezultančno magnetno
polje toka skozi toroidno navitje ima nekaj lastnosti: 1) magnetno
polje je »ujeto« v notranjost toroida,
2) gostotnice magnetnega polja so krogi v toroidu, 3) smer
magnetnega polja določa smer toka in desno pravilo in 4) vrtinčnost
magnetnega polja na gostotnici je določena s tokom, ki ga ta objame.
Vsaka gostotnica objame N-krat tok I, zato je produkt
lmBt na krožni polmera r
enak produktu m0NI;
iz tega sledi preprosta enačba:
Izraz spominja na
formulo za magnetno gostoto ob ravnem tokovodniku, le da vlogo toka
I prevzame produkt NI. Resnično: magnetno polje B
v toroidu je takšno, kot bi ga povzročal »namišljen raven vodnik« s
tokom NI, ležeč v osi toroida. V enačbi se skriva še nekaj.
Gostotnica se lahko dotika notranje stene toroida, kjer je radij
r1, ali pa zunanje stene, kjer je radij r2.
To pomeni, da je gostota pretoka ob notranji steni toroida večja od
tiste ob zunanji steni:
V praksi se pogosto
opremo kar na srednji obseg oziroma na srednjo dolžino magnetne poti
lms = 2prs
v toroidu in na vrednost gostote magnetnega pretoka Bts
v sredini toroida,
Zgled 5.
Toroid ima kvadratni presek 2 cm
´
2 cm in srednji polmer 5 cm. Na njem je navitje s 300 ovoji in tokom
20 mA. Izračunajmo največjo in najmanjšo gostoto ter gostoto
magnetnega pretoka v sredini toroida!
Þ
Pišimo:
|