Spule

Eine Spule ist in den meisten Fällen ein Draht, der z.B. um einen Zylinder, z.B. aus Pappe, gewickelt wird. Die Windungszahl einer Spule gibt an, wie oft der Draht gewickelt wurde. Minimum ist eine Windung, nach oben hin ist die Anzahl der Windungen nur durch Kosten/Aufwand begrenzt. Ebenso gibt es viele verschiedene Bauarten von Spulen, z.B. die zylindrische Form, die Flachbauweise oder auch als Rechteckformwicklung.

Die Induktivität einer Spule (L) ist die Fähigkeit, eine eigene Spannung zu erzeugen. Die Spule induziert also eine Spannung mit ihren eigenen Windungen. Der Auslöser dafür ist das Magnetfeld um die Spule herum. Was also dem Kondensator die Kapazität ist, ist der Spule die Induktivität.

1 H = 1 m² ⋅ kg ⋅ s⁻² ⋅ A⁻²

Die Induktivität einer Spule hängt von folgendem ab:

Zahl der Windungen (N), Größe der Querschnittsfläche der Spule (A), Länge der Spule (l), die magnetische Konstante (µ₀) und das magnetische Verhalten des inneren Materials (µᵣ).

Die Berechnungsgleichung für die Induktivität lautet:

L = \( \frac{µ0 ⋅ µr ⋅ N² ⋅ A}{l} \)

Die Berechnungsgleichung für die magnetische Energie in der Spule lautet wie folgt:

E = \( \frac{1}{2} \) ⋅ L ⋅ I²

(L ist hier die Induktivität und I die elektrische Stromstärke)

Schaltzeichen einer (idealen) Spule

Eine Spule als Bauteil

Im Gegensatz zu Kondensatoren kann sich der Strom an einer Spule nicht sprungartig verändern.

Spulen findet man als Motor-/Transformator-/Generatorwicklungen, als Drosselspulen und in induktiven Sensoren.

Eine interaktive Animation mit einstellbaren Werten und weiteren genauen Erklärungen und Informationen gibt es auf dieser Seite.