Wissensteil:
Eine Spule, die von einem Strom durchflossen wird, baut in ihrem Inneren ein Magnetfeld auf. Dieses Magnetfeld ruft eine Induktionsspannung und einen Induktionsstrom hervor, die ihrer Ursache, also der angelegten Spannung und dem Strom, entgegen wirken. Diesen Vorgang nennt man Selbstinduktion.
Diesen Effekt beobachtet man, wenn man eine Spule L vor eine Glühlampe schaltet und in einem parallelen Stromkreis eine Glühlampe mit veränderbarem Widerstand schaltet. Dieser Widerstand dient zum Ausgleich des ohmschen Widerstandes der Spule, damit der Stromfluss durch beide Glühlampen gleich ist.
Schließt man den Stromkreis, so verzögert die Induktionsspannung der Spule den Anstieg der Stromstärke und führt dazu, dass die Lampe in diesem Stromkreis später aufleuchtet als die Glühlampe ohne Spule. Auch beim Öffnen des Stromkreises führt die Spule dazu, dass die Stromstärke langsamer abfällt und die Glühlampe mit der vorgeschalteten Spule länger leuchtet. Die folgende Abbildung zeigt den Verlauf der Stromstärke beim Einschalt- und Ausschaltvorgang:
Induktivität einer Spule
Mithilfe der Induktivität einer Spule kann man berechnen, wie stark der Bau der Spule, also ihre Querschnittsfläche, ihre Länge und Windungszahl den Anstieg bzw. Abfall der Stromstärke durch die Induktionsspannung behindert.
Da sich bei der Spule die durchsetzte Fläche nicht ändert, ist
und die Induktionsspanung vereinfacht sich zu
Mit der magnetischen Flussdichte der Spule
folgt für die Induktionsspannung
Dabei heißt L die Induktivität der Spule. Ihre Einheit ist 1H (1 Henry)
Es gilt:
Eine Spule hat die Induktivität 1H, wenn bei einer Stromstärkenänderung von 1 A pro Sekunde eine Induktionsspannung von 1 V entsteht.
