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Inductancia de un toroide
Nivel
Primer ciclo
Dificultad
7
 
Categoría
Inducción electromagnética

Calcule la inductancia de un toroide de sección rectangular como el que se muestra en la siguiente figura

Toroide de sección rectangular 
(Haz click para ver la imagen a tamaño real)
Figura 1. Toroide de sección rectangular (Haz click para ver la imagen a tamaño real)

en función de (el número total de vueltas), (el radio interior), (el radio exterior), y (la altura del toroide).

Solución disponible
Metaleer
Inductancia de un toroide
 

En cualquier libro de Física General se demuestra (con la Ley de Ampère) que la inducción magnética creada por un toroide se manifiesta en el interior del mismo, y además es tangente a cualquier circunferencia centrada en el centro del toroide y contenida en el plano de éste, con valor

(1)

donde es el número de vueltas, la intensidad y el radio medido desde el centro del toroide (en nuestro caso ).

La resolución del problema consistirá en la aplicación de la relación , de donde se despejará (coeficiente de autoinducción o inductancia) tras calcularse (el flujo magnético através del toroide).

El flujo magnético através de una de las espiras cuadradas (tomando un elemento diferencial de área de anchura y altura ) del toroide será

(2)

ya que , al ser perpendicular al plano de la espira, ya que también es tangente a cualquier circunferencia centrada en el centro del toroide y contenida en el plano de éste, como ya se ha dicho.

Esto es el flujo através de una de las espiras. El flujo através de todo el toroide será

(3)

y entonces

(4)
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