Feladat: 2978. fizika feladat Korcsoport: 18- Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Fabó Márton ,  Gyukics Mihály ,  Kacsuk Zsófia ,  Laczkó Gábor ,  Perényi Márton ,  Tóth Gábor Zsolt 
Füzet: 1997/február, 108. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Toroid mágneses tere, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1996/április: 2978. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A toroid tekercs jó közelítéssel teljesen magába zárja a mágneses mezőt, vagyis rajta kívül a mágneses indukció zérus. (Az egymás melletti menetek között ki-be bújhatnak indukcióvonalak, ez azonban elhanyagolható.) A toroid forgásszimmetrikus, ezért a mágneses mező is az. Minden olyan kör mentén, amelynek középpontja a toroid szimmetriatengelyén van, és síkja párhuzamos a toroid középkörének síkjával, az indukcióvektor állandó nagyságú és érintő irányú. Az indukcióvektor nagyságának helyfüggését elegendő egy síkmetszetben vizsgálni, egy olyan koordináta-rendszerben, amelynek y tengelye egybeesik a toroid tengelyével (lásd az ábrát ).
Egy ilyen metszet P(x,y) pontjában az indukcióvektor irányát az áram iránya adja meg (a rajzon a jobb oldalon a papír síkjából kifelé mutat), nagyságát a gerjesztési törvény szabja meg. A P pont egy x sugarú körön van, amely NI nagyságú áramot ölel körül, N a menetszám. A kör mentén az indukcióvektor nagysága:

B(x,y)=μ0NI2πx,
ha (x,y) az O1 középpontú, r sugarú kör belsejében van. B nem függ y-tól, a toroid tengelyével párhuzamos egyenesek a toroid belsejében egyenlő indukciójú pontokat kötnek össze. A középkör síkjában 0,1T>B(x,y=0)>0,025T, ha 4cm<x<16cm. A középkör mentén az indukcióvektor nagysága 0,04 T.
 Kacsuk Zsófia (Budaörs, Illyés Gy. Gimn., III. o.t.) és
 
 Fabó Márton (Budapest, Berzsenyi D. Gimn., III. o.t.) dolgozata alapján