Was ist die Elektromagnetische Selbstinduktion?
Induktivität ist eine physikalische Eigenschaft einer Spule, die angibt, wie gut sie in der Lage ist, ein magnetisches Feld zu erzeugen, wenn durch sie ein elektrischer Strom fließt. Wenn ein Strom durch die Spule fließt, erzeugt er ein magnetisches Feld um die Spule herum. Diese Erzeugung eines magnetischen Feldes benötigt Energie. Das magnetische Feld speichert diese Energie in seiner Struktur.
Die Energie, die im magnetischen Feld gespeichert ist, kann wieder zurück in die Spule übertragen werden, wenn der Stromfluss abrupt gestoppt wird. Laut dem Faraday’schen Induktionsgesetz induziert die Veränderung des magnetischen Flusses in einer Spule eine Spannung entlang der Spule. Dies wird als „Selbstinduktionseffekt“ bezeichnet. Die Spule „versucht“, die Änderung des magnetischen Feldes zu verhindern, indem sie eine Spannung erzeugt, die dem abnehmenden Strom entgegenwirkt. Diese Spannung wird als „Rückinduktionsspannung“ bezeichnet und kann potenziell sehr hoch sein, insbesondere wenn der Stromfluss sehr schnell unterbrochen wird.
Dieses Prinzip der Induktivität hat zahlreiche Anwendungen in der Elektrotechnik, wie zum Beispiel in Transformatorwicklungen, Induktivitäten in Schaltungen zur Spannungsglättung, elektromagnetische Relais und vieles mehr. Es spielt auch eine wichtige Rolle in der Funktechnik, insbesondere bei Antennen und drahtloser Energieübertragung.
Die Induktivität einer Spule wird in Henry (H) gemessen. Je höher die Induktivität, desto mehr Energie kann die Spule speichern. Die Induktivität einer Spule hängt von mehreren Faktoren ab, wie zum Beispiel der Anzahl der Windungen, dem Durchmesser des Drahtes und dem Material, aus dem die Spule hergestellt ist.
Die Selbstinduktion in (leistungsstärkeren) Elektromotoren erfordert den Einsatz von Schutzschaltungen, um die Motorsteuerung vor Beschädigung zu bewahren. Kleine 9 Volt CD-Motoren können allein mit einem Potentiometer gesteuert werden, ohne dass die Selbstinduktion einen nennenswerten Schaden anzurichten vermag. Leistungsstarke Elektromotoren verfügen über eine solch hohe Induktivität, dass erzeugte Ströme Schaden anrichten können.