Il campo magnetico all’esterno di un toroide è tipicamente pari a zero a causa della natura delle linee di flusso magnetico all’interno del nucleo del toroide. Un toroide è un nucleo a forma di anello tipicamente costituito da materiale ferromagnetico attorno al quale è avvolta una bobina. Quando la corrente scorre attraverso la bobina, genera un campo magnetico. In un toroide, questo campo magnetico è in gran parte confinato all’interno del nucleo a causa dell’anello continuo del materiale del nucleo. Le linee di flusso magnetico all’interno del nucleo toroidale seguono un percorso chiuso attorno al nucleo, risultando in un campo magnetico esterno trascurabile all’esterno del toroide. Questo contenimento delle linee di flusso magnetico all’interno del nucleo si traduce effettivamente in un campo magnetico vicino allo zero all’esterno del toroide.
Allo stesso modo, il campo magnetico all’esterno di una bobina è zero in condizioni ideali perché il campo magnetico generato dalla bobina trasportata da corrente è prevalentemente confinato all’interno della bobina stessa. Quando una corrente elettrica passa attraverso una bobina, genera un campo magnetico che forma cerchi concentrici attorno alla bobina secondo la legge di Ampère. Tuttavia, a una distanza significativa dalla bobina, l’intensità del campo magnetico diminuisce rapidamente e si avvicina allo zero. Questo fenomeno è dovuto alla chiusura delle linee di flusso magnetico nello spazio circostante la bobina, con conseguente campo magnetico minimo all’esterno della bobina.
Un toroide è una forma geometrica che ricorda una ciambella o un anello, tipicamente realizzata in un materiale con elevata permeabilità magnetica come il ferro. Viene utilizzato in trasformatori elettrici, induttori e altri dispositivi magnetici grazie alla sua capacità di confinare in modo efficiente il flusso magnetico all’interno del suo nucleo circolare. Il campo magnetico all’esterno di un toroide è generalmente molto debole o nullo perché le linee di flusso magnetico generate dalla corrente negli avvolgimenti della bobina sono strettamente confinate all’interno del materiale del nucleo. Questo confinamento garantisce che il campo magnetico che si estende oltre la superficie esterna del toroide sia minimo o nullo, rendendolo utile per applicazioni in cui è richiesta schermatura o concentrazione magnetica.
Il campo magnetico all’interno di un toroide non è zero ed è concentrato all’interno del materiale del nucleo a causa del percorso circolare seguito dalle linee di flusso magnetico. L’avvolgimento della bobina attorno al toroide crea un campo magnetico che circola attorno al nucleo. All’interno del toroide, il campo magnetico è distribuito uniformemente lungo l’area della sezione trasversale del nucleo, fornendo un efficiente accoppiamento magnetico per trasformatori e induttori.
Il campo magnetico al centro di un toroide è generalmente zero a causa della simmetria della geometria toroidale e dell’annullamento delle componenti del campo magnetico da tutti i lati. Al centro del toroide, i campi magnetici generati da ciascun segmento degli avvolgimenti della bobina attorno al nucleo tendono ad annullarsi a vicenda. Ciò si traduce in un’intensità del campo magnetico netto pari a zero al centro geometrico del toroide, dove i contributi provenienti da tutti i lati del nucleo toroidale si annullano a vicenda. Pertanto, il campo magnetico è effettivamente pari a zero al centro del toroide, contribuendo alle sue caratteristiche uniche di campo magnetico e alle applicazioni nei dispositivi magnetici.
