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Wie verhalten sich Strom und Spannung bei einer Spule?

Gefragt von: Frau Karin Burkhardt  |  Letzte Aktualisierung: 29. August 2022
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Jede Änderung des Stroms bzw. magnetischen Flusses erzeugt in der Spule eine Selbstinduktionsspannung. Diese Spannung ist dabei so gerichtet, dass sie einer Stromänderung über einer bestimmten Zeit entgegen wirkt. Eine Abnahme des Stroms führt zur Erhöhung der Spannung.

Was bewirkt elektrischer Strom in einer Spule?

Der elektrische Strom durch eine Spule bewirkt, dass diese Spule zu einem Elektromagneten wird. Der Strom hat eine magnetische Wirkung. Mithilfe des elektrischen Stromes kann man Gegenstände Verkupfern, Verchromen oder Vergolden und damit die Oberfläche eines Körpers verändern. Der Strom hat eine chemische Wirkung.

Wie entsteht Spannung in einer Spule?

Eine Zunahme der Änderungsrate des magnetischen Flusses führt zur Erhöhung der Spannung, die dem Strom entgegenwirkt. Der Proportionalitätsfaktor zwischen sich zeitlich änderndem Strom durch den Leiter und der dabei entstehenden Selbstinduktionsspannung wird als Induktivität bezeichnet.

Was beeinflusst die Induktivität einer Spule?

Die Induktivität einer langen geraden Spule hängt im Einzelnen von folgenden Eigenschaften der Spule ab: Länge der Spule (l), Anzahl der Windungen (N), Größe der Querschnittsfläche der Spule (A), magnetisches Verhalten des Materials des Spulenkerns, ausgedrückt durch die Permeabilität μrdes verwendeten Stoffes.

Wie verhält sich eine Spule beim Einschalten?

Durch Umlegen des Umschalters ("Einschalten") wird der Stromkreis geschlossen und der Strom kann fließen, wobei der Stromfluss durch den Widerstand begrenzt wird. Nach genügend langer Zeit fließt ein Strom mit der Stromstärke I 0 = | U 0 | R durch den Stromkreis.

Strom und Spannung an der Spule

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Welche Spannung fällt an einer Spule ab?

Spannungsquelle aus: Das Magnetfeld wirkt der Änderung, in dem Fall das keine Spannung mehr anliegt entgegen und somit fällt der Strom allmählich ab. -Negative Spannung die gegen 0 abfällt.

Welcher Strom fließt durch eine Spule?

In seiner einfachsten Form ist eine Induktivität nichts anderes als eine Spule aus Draht, die um einen zentralen Kern gewickelt ist. Bei den meisten Spulen erzeugt der Strom, ( i ) der durch die Spule fließt, einen magnetischen Fluss, ( NΦ ) um sie herum, der proportional zu diesem Stromfluss ist.

Warum eilt der Strom bei der Spule nach?

Der induktive Blindwiderstand entsteht durch die Selbstinduktion der Spule. Der Wechselstrom baut in der Spule ein magnetisches 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.

Was ist eine Spule einfach erklärt?

Eine Spule ist ein elektrisches Bauelement, bei dem ein langer dünner Leiter spiralförmig um einen meist zylindrischen Körper gewickelt wird. Spulen werden in vielen Bereichen eingesetzt, u. a. sind sie die Grundbausteine von Elektromagneten und Elektromotoren.

Was ist induktive Spannung?

Induktive Last beschreibt Strom nacheilend zur Spannung. Bei Wechselspannung kann kurz nach dem Einschalten von induktiven Verbrauchern wie Motoren und Transformatoren durch den Aufbau des Magnetfeldes ein erhöhter Strom fließen.

Wird Strom oder Spannung induziert?

In einer Spule wird eine Spannung induziert, wenn sich das von ihr umfasste Magnetfeld ändert. Die Induktionsspannung hängt von der Schnelligkeit und Stärke dieser Änderung und vom Bau der Spule ab. Der durch eine Induktionsspannung hervorgerufene Strom wird als Induktionsstrom bezeichnet.

Warum wird in einer Spule Spannung induziert?

In einer Spule wird eine Spannung induziert, wenn sich das von der Spule umfasste Magnetfeld ändert. Der Betrag der Induktionsspannung ist von der Schnelligkeit und der Stärke dieser Änderung abhängig.

Was geschieht wenn Strom durch eine Spule fließt mit Eisenkern?

Wenn nun eine Spule um diesen Eisenkern gewickelt und einen elektrische Strom durch die Spule geschickt wird, erzeugt die Spule ein Magnetfeld. Dieses Magnetfeld bewirkt zusätzlich, dass die Elementarmagnete des Eisenkerns ausgerichtet werden. Das resultierende Magnetfeld ergibt sich nun aus beiden Magnetfeldern.

Was passiert bei einer Spule?

In einer Spule ist der Leitungsdraht in sehr vielen Windungen übereinander gewickelt. Jede einzelne Wicklungsschleife wirkt wie ein kreisförmiger Leiter. Die einzelnen Magnetfelder, die jede der Wicklungsschleifen umgeben, überlagern sich zu einem intensiven Gesamtfeld.

Was ist Strom und was ist Spannung?

Spannung ist der Druck einer Energiequelle in einem Stromkreis, der geladene Elektronen (Strom) durch eine leitende Schleife drückt und sie dadurch in die Lage versetzt, elektrische Arbeit zu verrichten, indem sie beispielsweise eine Lampe zum Leuchten bringen.

Wie speichert die Spule Energie?

Magnetfelder können Energie speichern. Zieht man den Nord- und Südpol zweier Festmagnete auseinander, dann wird die dazu benötigte Energie im Magnetfeld gespeichert.

Wie funktioniert eine elektrische Spule?

Jede Änderung des Stromes erzeugt an den Enden des elektrischen Leiters eine Selbstinduktionsspannung. Diese Spannung ist dabei so gerichtet, dass sie ihrer Ursache entgegen wirkt (Lenzsche Regel). Eine Zunahme der Änderungsrate des Stromes führt zur Erhöhung der Spannung, die dem Strom entgegen wirkt.

Wie verhält sich das Magnetfeld in einer Spule?

Das Magnetfeld im Innenraum einer langgestreckten Spule ist annähernd homogen. Für die magnetische Feldstärke (magnetische Flussdichte) in einer luftgefüllten Spule gilt B = μ 0 ⋅ I ⋅ N l . Die magnetische Feldstärke kann mithilfe ferromagnetischer Stoffe im Innenraum um den materialabhängigen Faktor verstärkt werden.

Ist eine Spule ein Widerstand?

Somit besitzt jede Spule neben dem ohmschen Widerstand ihrer Wicklungen einen zusätzlichen Widerstand, der durch ihre Induktivität zustande kommt. Man nennt diesen Widerstand induktiven Widerstand.

Warum eilt bei der Spule die Spannung dem Strom vor und beim Kondensator die Spannung dem Strom nach?

Der Phasenwinkel des Stromes ist bei einem Kondensator also gegenüber dem Phasenwinkel der Spannung um π/2 verschoben: In einem Kondensator eilt daher der sinusförmige Strom der Spannung um 90° voraus. (Oder die Spannung eilt dem Strom mit einer Phasenverschiebung um 90° nach.)

Welche Spannung eilt vor?

Phasenverschiebung Kondensator

Die Phasendifferenz zwischen Stromstärke und Spannung ist daher positiv. In einfachen Worten ausgedrückt, eilt die Stromstärke der Spannung um 90° vor.

Welche Phasenverschiebung tritt zwischen der Spannung und dem Strom bei einer Induktivität auf?

An induktiven Widerständen tritt zwischen Spannung und Stromstärke eine Phasenverschiebung 90° auf.

Was passiert beim Ausschalten einer Spule?

Ausschalten der Induktivität

Beim Ausschalten einer Induktivität schlägt ebenfalls die Selbstinduktion zu. Nach der Lenzschen Regel wird eine Spannung induziert, die der Ursache entgegenwirkt. Die Ursache ist aber das Ausschalten des Stroms. Nach der Lenzschen Regel treibt die Spule also den Strom weiter.

Ist induktionsspannung Gleichspannung?

Schaltet man den durch eine Spule fließenden Gleichstrom aus, dann bricht das Magnetfeld der Spule zusammen, verändert also seine Stärke und induziert deshalb in der Spule selbst eine Spannung. Diesen Vorgang bezeichnet man als Selbstinduktion.

Was versteht man unter der Induktivität einer Spule?

Induktivität, L ist eigentlich ein Maß für den „Widerstand“ eines Induktors gegen die Änderung des Stroms, der durch den Stromkreis fließt, und je größer sein Wert in Henry ist, desto geringer wird die Rate der Stromänderung sein.