Toroide mit idealem Feld

Übersicht

Unter Voraussetzung einiger Idealisierungen kann eine analytische Lösung für den Magnetfeldverlauf in einem Toroiden mit beliebigem, rotationssymmetrischen Querschnitt angegeben werden. Damit können allgemein die auftretenden Kräfte und Zugspannungen sowie die Induktivität des Torus berechnet werden. Mit Hilfe dieser Ausdrücke werden Optimierungen des Querschnitts bezüglich der Leiterlängszugspannung, der eingesetzten Leiterlänge und der Torusoberfläche durchgeführt. Grundlegende Zusammenhänge und Einflüsse auf die Herstellungs- und Betriebskosten eines supraleitenden Toroiden zur direkten Speicherung von elektrischer Energie werden erläutert.

Contents

Providing a few idealistic assumptions it is possible to get an analytic solution for the distribution of the magnetic field of a toroid with any rotation-symmetrical cross-section. Thus general expressions for forces, tensions and inductivitycoefficients can be derived. With the aid of these terms optimizations of the cross-section, with respect to the tension in the conductor, the length of the conductor and the surface of the toroid, are executed. Basic correlations and influences on building- and running-costs of a superconducting toroid that is able to store electrical energy directly, are explained.