È "Toroidale" i matematici di parola utilizzano per descrivere gli oggetti che chiunque altro avrebbe chiamato "a forma di ciambella." Un nucleo toroidale è una bobina (loop di filo) ferita una toroide (nucleo a forma di ciambella) invece di una scala bar. Nuclei toroidali sono trovati in molti dispositivi elettronici. Hanno parecchi vantaggi sopra bobine ordinarie, compresa la resistenza inferiore e meno interferenze magnetiche con componenti vicine.
Nozioni di base di bobina
Per comprendere i nuclei toroidali è necessario capire che cosa fa una bobina semplice. Ogni volta che una corrente fluisce attraverso un filo, si forma un campo magnetico intorno al filo. Ciclo il filo a spirale si concentra il campo magnetico---soprattutto se una sostanza magnetica è posto al centro del loop. Corrente che fluisce attraverso una bobina produce un campo magnetico che agisce sulla corrente. Questa relazione tra magnetismo ed elettricità può produrre alcuni effetti interessanti. In automobile (lavorando in collaborazione con un condensatore), una bobina può girare a 12 volt DC in un picco di migliaia di volt per le candele. Una bobina può essere utilizzata anche per appianare le increspature in un alimentatore o di spostare il rapporto tra tensione e corrente in una corrente di AC.
Vantaggi di nucleo toroidale
Il vantaggio principale di nuclei toroidali è che possono creare lo stesso effetto di una bobina lineare con molti meno giri di filo e in uno spazio molto più piccolo. Due degli effetti collaterali di bobine toroidali è che hanno meno resistenza alla corrente DC (perché ci sono meno giri di filo) e occupano meno spazio---una considerazione importante per i dispositivi portatili. Nuclei toroidali sono anche più facili da collegare a circuiti stampati e non allentarsi a causa delle vibrazioni. Resistenza alle vibrazioni è essenziale in alcune applicazioni come automobili, aerei e missili. Poiché il campo magnetico è diretto verso l'interno, invece di fuori le estremità di una bobina, nuclei toroidali causano meno interferenze con altri componenti del circuito.
Svantaggi di nucleo toroidale
Lo svantaggio principale di nuclei toroidali è che sono difficili da vento. Mentre sta avvolgendo una bobina lineare, il filo può essere srotolato da una bobina direttamente su un nucleo--- o su un tassello che viene successivamente rimosso. Questo non è solo veloce e facile da automatizzare, ma lo rende facile da mantenere una pressione costante durante la costruzione, quindi le spire in bobina sono tutti uguali. Bobine toroidali richiedono che la maggior parte del filo essere passati attraverso il centro del Toro---soprattutto il prime curve. Questo non è solo difficile da automatizzare, è difficile mantenere una pressione costante per rendere uniformi i giri. Nuclei toroidali più vengono avvolti a mano, che li rende molto più costoso di bobine lineare.