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Erschienen in:
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2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

5. Spulen und Schwingkreise

verfasst von : Prof. Dr. Erwin Böhmer, Prof. Dr. Dietmar Ehrhardt, Prof. Dr. Wolfgang Oberschelp

Erschienen in: Elemente der angewandten Elektronik

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Unter Spule versteht man eine schraubenförmig aufgewickelte Draht- oder Bandleitung. Wird eine Spule von einem Strom I durchflossen, so entsteht ein magnetisches Feld mit dem Energieinhalt W. Das Spuleninnere wird von dem Bündelfluss \({\Upphi}\) durchdrungen. Bei einer offenen Zylinderspule nach Abb. 5.1a streuen die Feldlinien stark in den Raum aus. Mit der Annahme, dass sie alle N Windungen durchsetzen, definiert man den verketteten Fluss \({\Uppsi}\) = N ⋅ \({\Upphi}\). In Verbindung mit dem felderzeugenden Strom I gilt:
$$\displaystyle\boxed{{\Uppsi}=\mathrm{L}\cdot\mathrm{I}}\ \text{ und bei konstantem Faktor L }\ \boxed{\mathrm{W}=\frac{1}{2}\mathrm{LI}^{2}}.$$
Den Proportionalitätsfaktor L nennt man Induktivität. Ihre Einheit ist 1 \({\Upomega}\)s = 1 H (Henry).

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Fußnoten
1
Diese Ersatzschaltung vernachlässigt die verzögernde Wirkung der Wirbelströme, die bei einer Flussänderung im Kern auftreten und durch einen Parallelwiderstand zur Induktivität erfasst werden können (vgl. Abschn. 5.4).
 
2
Siehe auch Abschn. 5.7.
 
3
Vgl. auch Anhang B.5.
 
4
Siehe Abschn. 20.​8 bis 20.​13.
 
5
Siehe Abschn. 20.​8 bis 20.​13.
 
6
Siehe Anhang B.5.
 
7
Zur EMV siehe auch Anhang A.14.
 
8
Der „aperiodische Grenzfall“ ist gegeben für \(\updelta=\upomega_{0}\rightarrow\mathrm{R}_{\mathrm{S}}=2\sqrt{\frac{\mathrm{L}}{\mathrm{C}}}\) bzw. \(\mathrm{R}_{\mathrm{S}}\cdot\mathrm{C}=4\frac{\mathrm{L}}{\mathrm{R}_{\mathrm{S}}}\).
 
9
Vgl. Anhang A.10.
 
10
Siehe Abschn. 4.​5.
 
11
Vgl. Anhang A.9.
 
12
Siehe dazu auch die Abschn. 11.​9, 11.​10 und 12.​7.
 
13
Siehe Abschn. 5.7 und Anhang A.10.
 
14
Siehe Anhang A.9.
 
15
Siehe auch Darstellung zum Spartransformator im Abschn. 6.​1.
 
16
Dieser Effekt wird genutzt beim piezoelektrischen Mikrofon und beim piezoelektrischen Tonabnehmer.
 
17
Die Frequenzformeln gelten exakt nur für den dämpfungsfreien Schwingquarz (R1 = 0), mit sehr guter Näherung aber auch für den realen gedämpften Quarz. Zur genauen Herleitung siehe 5-9 .
 
Metadaten
Titel
Spulen und Schwingkreise
verfasst von
Prof. Dr. Erwin Böhmer
Prof. Dr. Dietmar Ehrhardt
Prof. Dr. Wolfgang Oberschelp
Copyright-Jahr
2018
Buch
Elemente der angewandten Elektronik

Print ISBN: 978-3-8348-1496-8

Electronic ISBN: 978-3-8348-2114-0

Copyright-Jahr: 2018

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-8348-2114-0_5

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    Bildnachweise