• Selbstinduktion
Wird der Schalter geschlossen, dann fließt ein Strom. Der Strom verzweigt sich in die Zweige der Lampen L1 und L2

Das Potentiometer hat hier die Aufgabe den ohmschen Widerstand der Spule auszuggleichen. Somit wird ein gleicher Stromfluss durch die Lampen L1 und L2 realisiert.

Um zu sehen was passiert, klicke auf den Schalter. Ein erneuter Klick auf den Schalter beendet die Animation.

 

Nach dem Schließen des Schalters leuchtet Lampe L1. Nach kurzer  Zeit leuchtet dann auch Lampe L2. Wie ist dieser Effekt zu erklären?

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Im Einschaltmoment baut sich in der Spule ein Magnetfeld auf. Ein sich aufbauendes Magnetfeld - ist ein sich veränderndes Magnetfeld. Dieses veränderliche Magnetfeld induziert eine Spannung, die nach der Lenzschen Regel der Ursache ihrer Entstehung entgegenwirkt.  Durch die Induktion in der Spule behindert diese also den Stromfluss. Die Spule stellt also einen Widerstand dar, einen induktiven Widerstand. Da der induzierte Strom aber stets kleiner sein muss als der Induktionsstrom, (sonst hätten wir ein Perpetuum mobile) nimmt der Strom langsam zu, bis er nach einiger Zeit seinen Maximalwert erreicht hat.

Theoretisch handelt es sich um ein exponentielles Wachstum. Das  bedeutet, dass der Strom erst nach einer unendlich langen Zeit seinen Maximalwert erreicht.  Praktisch ist aber, in Abhängigkeit von der gewählten Spule, nach wenigen Sekunden keine Zunahme des Stromes mehr zu beobachten.

Beim Ausschalten wiederholt sich der Vorgang der Selbstinduktion mit veränderten Vorzeichen.  Das Ausschalten und somit die Unterbrechung des Stromflusses stellt eine starken Änderung des Stromflusses und des ihn umgebenden Magnetfeldes dar.

Abb.: Graf

Im oben dargestellten Versuch wurde mit einer Gleichspannung gearbeitet.  Der induktive Widerstand macht sich hier nur im Einschalt- und Ausschaltzustand bemerkbar.

In Wechselstromkreisen muss der induktive Widerstand berücksichtigt werden.

 

 

induktiver Widerstand:  
Wird eine Spule bzw. ein induktives Element von einem Wechselstrom durchflossen, so baut sich ein veränderliches Magnetfeld auf. Dieses veränderliche Magnetfeld erzeugt wiederum einen Induktionsstrom, der nach dem Lenzschen Gesetz der Ursache seiner Entstehung entgegenwirkt und den Stromfluss hemmt. Dieses Verhalten stellt für den Stromfluss einen Widerstand dar, den INDUKTIVEN WIDERSTAND. Die Größe des induktiven Widerstandes hängt von den Spuleparametern (der Induktivität) und der Frequenz der Wechselspannung ab.
     
     

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