Induktivität messen

Eine Spule hat die Induktivität als Haupteigenschaft und entsteht durch das Hintereinanderschalten vieler einzelner Leiterschleifen. Der Leiterdraht wird auf einen Trägerkern aufgewickelt. Besteht der Kern aus ferromagnetischem Material, so spricht man von Eisenkernspulen. Eine Luftspule besitzt keinen magnetisierbaren Kern. Zwei hauptsächliche Bauformen werden unterschieden: Es ist die beidseitig offene Zylinderspule und die geschlossene Kreisringspule.

Grundlagen der Induktivität

Wie jeder Leiter besitzt auch die Spule einen ohmschen Widerstand. Er ist abhängig vom Leitermaterial, von der Leiterlänge und seinem Querschnitt. Fließt elektrischer Strom durch eine Spule, so baut sie ein Magnetfeld auf. Eine Zylinderspule an Gleichspannung angeschlossen wirkt letztlich wie ein Stabmagnet. Das Magnetfeld ist abhängig vom Kernmaterial der Spule, von der Windungszahl und von der Spulengeometrie. Alle Größen zusammengefasst bilden die Induktivität einer Spule.

Wechselstrom baut in einer Spule das magnetische Feld auf und ab. Dabei nimmt die Spule Energie auf, speichert sie im Magnetfeld und gibt sie wieder ab. Die Energie wird ohne Wirkung hin und her geschoben. Deshalb wird sie auch Blindenergie genannt und der Widerstand Blindwiderstand. Ist ein Eisenkern vorhanden, so entstehen durch die dauernde Ummagnetisierung Wirbelströme, die den Kern erwärmen. Dadurch geht weitere Wirkenergie verloren. Eine Spule mit Eisenverlusten nimmt mehr Strom auf als durch den Blindwiderstand errechnet wird. Der Eisenverlustwiderstand entspricht in der Ersatzschaltung einem Wirkwiderstand, der parallel zum Blindwiderstand geschaltet ist.

Induktivität messen

Der induktive Blindwiderstand wird von der Frequenz der Wechselspannung und seiner Induktivität beeinflusst. Der induktive Blindwiderstand ist umso größer, je größer die Induktivität der Spule und je höher die Frequenz der anliegenden Wechselspannung ist.

Das Formelzeichen der Induktivität ist L. Die Einheit wird zu Ehren des Physikers Joseph Henry mit dem Kurzzeichen H versehen und Henry genannt. Eine Spule hat die Induktivität 1 Henry, wenn sich die Stromstärke in 1 Sekunde gleichmäßig um 1 Ampere ändert, und dabei eine Spannung von 1 Volt induziert wird. Mit einem präzisen LCR Meter lässt sich die Induktivität einfach messen.

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