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Induktivität

"Induktivität" ist sowohl die Bezeichnung für eine elektrische Größe als auch der Name eines elektrischen Bauelements, das diese Größe als Eigenschaft hat (anders ist das bei "Kapazität" und "Kondensator").

Die I. als Größe gibt an, wieviel Spannung man wie lange wirken lassen muß, damit ein bestimmter Strom durch ein Bauelement fließt. Die Einheit der I. ist also Vs/A; der Einheitenname ist Henry (kurz: H, Formelzeichen L). Man kann sich diese Größe als die Trägheit des Stromflusses gegenüber Spannungen vorstellen, was auch durch die unten stehende Differentialgleichung wiedergegeben wird.

Eine I. als elektrisches Bauelement kann man daher als einen Speicher für Ströme bezeichnen, so wie man analog einen Kondensator als Speicher für Spannungen betrachten kann.

Die I. ist also ebenso wie der Kondensator ein Energiespeicher. Wenn eine I. und ein Kondensator sich in einer Schaltung gegenseitig beeinflussen, kann es zur Bildung von Schwingungen zwischen ihnen und zur Filterung bestimmter Frequenzen kommen.

Die Energie wird im Magnetfeld des magnetischen Kreises gespeichert und durch Induktion (die in diesem Fall als "Selbstinduktion" bezeichnet wird) zurück in den elektrischen Stromkreis übertragen.

Weil eine I. im zeitlichen Verhalten gegenüber Spannungen nicht neutral, sonder abhängig von ihrer Vergangenheit ist, reagiert sie auf sinusförmige Einflüsse unterschiedlicher Frequenz auch unterschiedlich. Dies wird durch die Formel des Widerstands wiedergegeben. Die Kreisfrequenz ? in dieser Formel entspricht 2?f, wobei f die Frequenz der anliegenden Spannung ist.

Formeln I.2: Alle wichtigen Formeln zur Induktivität im Überblick
Formeln I.2: Alle wichtigen Formeln zur Induktivität im Überblick

Die letzte Formel bestimmt die Größe der Induktivität aus den geometrischen Daten des Bauelements:
Windungszahl N
Querschnittsfläche Amag
Länge des magnetischen Kreises lmag
Permeabilität µ0µr
Diese Formel hat ihren Ursprung im Induktionsgesetz und dem Durchflutungssatz.
Sie geht von idealen Bedingungen aus, die man in der Realität mit endlich langen Spulen nie erreicht :
Homogenes Magnetfeld über die gesamte Länge der Feldlinien
Magnetfeld nur innerhalb des Kerns
Permeabilität in alle Richtungen und bei allen magnetischen Feldstärken gleich.