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Campo magnético producido por un toroide

Aplicamos la ley de Ampère para determinar el campo producido por un toroide de radio medio R.

Si tomamos un solenoide, lo curvamos y pegamos sus extremos obtenemos un anillo o toroide.

  1. Las líneas de campo magnético que en el solenoide son segmentos rectos se transforman en circunferencias concéntricas en el solenoide. El campo magnético es tangente en cada punto a dichas circunferencias. El sentido de dicho campo viene determinado por la regla de la mano derecha.
  1. Elegimos como camino cerrado una circunferencia de radio r, cuyo centro está en el eje del toroide, y situada en su plano meridiano.

La circulación (el primer miembro de la ley de Ampère) vale

Bdl = B·dlcos0º =B dl =B·2πr

  1. Vamos a calcular ahora la intensidad que atraviesa la circunferencia de radio r (en color azul) en los tres casos siguientes.
ampere11.gif (4504 bytes) Como vemos en la figura, la intensidad que atraviesa la circunferencia de radio r (en color azul) es cero. Aplicando la ley de Ampère

2π r=μ0 0

B=0

ampere12.gif (4755 bytes) Cada espira del toroide atraviesa una vez el camino cerrado (la circunferencia de color azul de la figura) la intensidad será Ni, siendo N el número de espiras e i la intensidad que circula por cada espira.

B·2πr= μ 0 NiB= μ 0 Ni 2πr

ampere13.gif (5260 bytes) Cada espira del toroide atraviesa dos veces el camino cerrado (circunferencia de color azul de la figura) transportando intensidades de sentidos opuestos .

La intensidad neta es Ni-Ni=0, y B=0 en todos los puntos del camino cerrado.

El campo magnético está completamente confinado en el interior del toroide.

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