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11.5 Induktion der Ruhe – Selbstinduktion

11.5.1 Selbstinduktionsspannung

Bisher wurde für die Spannungsinduktion ein zeitlich veränderliches Magnetfeld, das von außen auf die Spule einwirkt, angenommen. Diese Art der Induktion der Ruhe wird als Gegeninduktion bezeichnet.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Spule das zeitlich veränderliche Magnetfeld durch den in ihr fließenden Strom selbst erzeugt. In diesem Fall spricht man von Selbstinduktion (self-induction) und bezeichnet die induzierte Spannung als Selbstinduktionsspannung (self-induction voltage).

Spannungsinduktion in einer Spule durch Selbstinduktion

Bei der Selbstinduktion wird die Spule von einem zeitlich veränderlichen Strom durchflossen,
dadurch ändert das Magnetfeld seine Stärke und es wird eine Spannung induziert.

Anmerkung: die Spannung UL~ wird nicht durch den Ohmschen Widerstand des Spulendrahtes verursacht, d.h. selbst wenn der Spulendraht einen Ohmschen Widerstand gleich null aufweisen würde und daher nach dem Ohmschen Gesetz der Spannungsabfall gleich null wäre, tritt die Selbstinduktionsspannung auf.

11.5.2 Einflussfaktoren auf die Höhe der induzierten Spannung

Die Höhe der Selbstinduktionsspannung ist direkt von der Änderungsgeschwindigkeit des durch die Spule fließenden Stromes abhängig, d.h. um welchen Betrag ΔI sich der Strom I in der Zeitspanne Δt ändert.

Stromänderung ΔI in der Zeit Δt

Zwischen Selbstinduktionsspannung und der zeitlichen Änderung des Stromes besteht folgender Zusammenhang:

Selbstinduktion Formel

Anmerkung: als Formelzeichen wird ein Kleinbuchstabe verwendet, da es sich bei der Selbstinduktions­spannung im Allgemeinen um eine Wechselspannung handelt.

Der Proportionalitätsfaktor zwischen der zeitlichen Änderung des Stromes und der induzierten Spannung wird als Induktivität L (inductance) bezeichnet.
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