Funktionsweise von Induktivitäten

In einem Schaltplan wird eine Induktivität folgendermaßen dargestellt:

Um zu verstehen, wie eine Induktivität in einer Schaltung funktionieren kann, ist diese Abbildung hilfreich:

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Was Sie hier sehen, ist eine Batterie, eine Glühbirne, eine Drahtspule um ein Stück Eisen (gelb) und ein Schalter. Die Drahtspule ist eine Induktivität. Wenn Sie gelesen haben, wie Elektromagnete funktionieren, erkennen Sie möglicherweise, dass der Induktor ein Elektromagnet ist.

Wenn Sie den Induktor aus diesem Stromkreis nehmen würden, hätten Sie eine normale Taschenlampe. Sie schließen den Schalter und die Lampe leuchtet auf. Mit der Induktivität in der Schaltung, wie gezeigt, ist das Verhalten völlig anders.

Die Glühbirne ist ein Widerstand (der Widerstand erzeugt Wärme, um den Glühfaden in der Glühbirne zum Leuchten zu bringen – siehe Funktionsweise von Glühbirnen für Details). Der Draht in der Spule hat einen viel geringeren Widerstand (es ist nur Draht), was Sie also erwarten würden, wenn Sie den Schalter einschalten, ist, dass die Glühbirne sehr schwach leuchtet. Der größte Teil des Stroms sollte dem niederohmigen Pfad durch die Schleife folgen. Was stattdessen passiert, ist, dass die Glühbirne beim Schließen des Schalters hell brennt und dann dunkler wird. Wenn Sie den Schalter öffnen, brennt die Glühbirne sehr hell und erlischt dann schnell.

Der Grund für dieses seltsame Verhalten ist der Induktor. Wenn in der Spule zum ersten Mal Strom fließt, möchte die Spule ein Magnetfeld aufbauen. Während sich das Feld aufbaut, hemmt die Spule den Stromfluss. Sobald das Feld aufgebaut ist, kann Strom normal durch den Draht fließen. Wenn der Schalter geöffnet wird, hält das Magnetfeld um die Spule Strom in der Spule fließt, bis das Feld zusammenbricht. Dieser strom hält die Lampe leuchtet für einen zeitraum von zeit, obwohl der schalter geöffnet ist. Mit anderen Worten, eine Induktivität kann Energie in ihrem Magnetfeld speichern, und eine Induktivität neigt dazu, jeder Änderung der durch sie fließenden Strommenge zu widerstehen.

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