Funktionsprinzip der Induktivität

Induktivität bedeutet, den Draht zu einer Spule zu wickeln. Fließt Strom, bildet sich an beiden Enden der Spule (Induktivität) ein starkes Magnetfeld. Durch die elektromagnetische Induktion wird die Stromänderung behindert. Daher hat die Induktivität einen geringen Widerstand gegen Gleichstrom (ähnlich einem Kurzschluss) und einen hohen Widerstand gegen Wechselstrom. Ihr Widerstand hängt von der Frequenz des Wechselstromsignals ab. Je höher die Frequenz des Wechselstroms ist, der durch dasselbe induktive Element fließt, desto höher ist der Widerstandswert.

Induktivität ist ein Energiespeicherelement, das elektrische Energie in magnetische Energie umwandeln und speichern kann, üblicherweise mit nur einer Wicklung. Der Ursprung der Induktivität liegt in der Eisenkernspule, mit der M. Faraday 1831 in England das Phänomen der elektromagnetischen Induktion entdeckte. Induktivität spielt auch in elektronischen Schaltungen eine wichtige Rolle.
Induktivitätseigenschaften: Gleichstromanschluss: Bezeichnet, dass im Gleichstromkreis keine Sperrwirkung auf Gleichstrom besteht, was einem geraden Draht entspricht. Widerstand gegen Wechselstrom: Die Flüssigkeit, die Wechselstrom blockiert und eine bestimmte Impedanz erzeugt. Je höher die Frequenz, desto größer die von der Spule erzeugte Impedanz.

Stromsperrwirkung der Induktivität: Die selbstinduzierte elektromotorische Kraft in der Induktivität ist stets resistent gegenüber Stromänderungen in der Spule. Die Induktivität hat eine Sperrwirkung auf Wechselstrom. Diese Sperrwirkung wird als induktive Reaktanz XL bezeichnet und hat die Einheit Ohm. Ihre Beziehung zur Induktivität L und der Wechselstromfrequenz f ist XL=2nfL. Induktivitäten lassen sich im Wesentlichen in Hochfrequenz- und Niederfrequenzdrosselspulen unterteilen.

Abstimmung und Frequenzauswahl: Ein LC-Abstimmkreis kann durch Parallelschaltung einer Induktivität und eines Kondensators gebildet werden. Das heißt, wenn die Eigenschwingfrequenz f0 des Kreises gleich der Frequenz f des Nicht-Wechselstromsignals ist, sind auch der induktive und der kapazitive Blindwiderstand des Kreises gleich, sodass die elektromagnetische Energie in der Induktivität und Kapazität hin und her schwingt – das Resonanzphänomen des LC-Kreises. Während der Resonanz sind der induktive und der kapazitive Blindwiderstand des Kreises äquivalent und umgekehrt. Der induktive Blindwiderstand des Gesamtstroms des Kreises ist am kleinsten und die Strommenge am größten (bezogen auf das Wechselstromsignal mit f=f0). Der LC-Resonanzkreis hat die Funktion der Frequenzauswahl und kann das Wechselstromsignal mit einer bestimmten Frequenz f auswählen.
Induktoren haben außerdem die Funktion, Signale und Rauschen zu filtern, den Strom zu stabilisieren und elektromagnetische Störungen zu unterdrücken.