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Monatsarchiv September 8, 2021

induktivitäten

Gut zu wissen: So funktioniert Induktivität

Die einfachste Form von Induktivität besteht aus einem simplen, geraden Stück Draht. Die Induktivität bei einem geraden Stück Draht ist zwar zu gering, um sie ohne die notwendige Ausstattung messen zu können, ist aber äußerst hilfreich, um die Vorgänge der Induktivität zu erläutern.
In der Elektronik eingesetzte Induktivität bestehen jedoch üblicherweise aus mehreren Windungen und nicht aus einem geraden Stück Draht..

Der Strom

Wenn man eine gewisse Spannung an den Leiter aus Draht einrichtet, könnte man vermuten, dass der Strom sofort durch den Leiter hindurch fließt. induktivitätenDieser Strom ließe sich in diesem Fall mithilfe des ohmschen Gesetzes aus der Spannung und dem Widerstand des Leiters errechnen. Dies ist jedoch nicht umsetzbar. Viel mehr ist es so, dass der Strom zuerst mit einer gewissen Geschwindigkeit ansteigt und mit immer geringer werdenden Geschwindigkeit den durch das ohmsche Gesetz berechneten Wert erzielt. Dies liegt daran, dass beim Einschalten aufgrund der ersten fließenden Elektronen ein kleines, magnetisches Feld erzeugt wird, da bewegte Ladungen ein magnetisches Feld erschaffen.

Das magnetische Feld wiederum bremst weitere Elektronen mit dem Resultat, dass sich nicht beliebig viele Elektronen schlagartig durch den Leiter bewegen können. Die Anstiegsgeschwindigkeit, ergo die Stromzunahme pro Zeiteinheit ist nämlich begrenzt. Bei nicht vorhandenem ohmschen Widerstand ist dieser Korrelation linear, wobei die Zunahme des Stroms pro Zeiteinheit von der angelegten Spannung, die die Elektronen antreibt und der Induktivität abhängt.

Was sind Induktivitäten?

Die Induktivität L ist ein Maß für die Stärke, mit welcher der Anstieg des Stromflusses innerhalb des geschaffenen Magnetfeldes gehemmt wird. Liegt eine geringe Induktivität vor, steigt der Strom rasch an. Bei großer Induktivität hingegen ist die Eigenhemmung stärker, sodass der Strom trotz gleicher Spannung mehr Zeit zum Ansteigen benötigt.
Jeder Leiter besitzt in der Realität einen ohmschen Widerstand – mit Ausnahme des Supraleiters . Durch diesen Widerstand findet eine Begrenzung des Stroms auf einen endlichen Wert statt. Ein gerades Stück eines Drahtes ist folglich eine Reihenschaltung aus Induktivität sowie einem ohmschen Widerstand.

Eine Spule

Induktivitäten sind verantwortlich für die anfängliche Hemmung des Stromflusses. Bei einem geraden Stück Draht von geringer Länge ist die Induktivität äußerst niedrig. Sie lässt sich jedoch erhöhen, indem der Draht als Spule aufgewickelt, wird. Durch das Aufwickeln des Drahts zu einer Spule steigt nämlich die Anzahl der magnetischen Feldlinien pro Flächeneinheit an, sodass jede einzelne Windung ein Magnetfeld, das sie umgibt, besitzt.
Je enger hierbei die Windungen zusammenliegen, desto höher fällt die Induktivität aus, da hierbei jedes fließende Elektron mehrfach, nämlich in jeder Windung, wirkt.
Bei einem geraden Draht entsteht das identische magnetische Feld, doch hier überlagern sich die Feldlinien nicht, wodurch die Bremswirkung auf die Elektronen niedriger ausfällt.

Für weitere Informationen geht es hier entlang: http://www.hkr.de/induktivitaeten.html