Was sind Induktivitäten?

Fließt ein elektrischer Strom durch eine Spule, so entsteht ein Magnetfeld.

uni-ulm

(Wir haben mal geklärt, dass es keinen tieferliegenden Grund dafür gibt, es sei denn man bemüht die Relativitätstheorie: Das Magnetfeld ist das bewegte elektrische Feld der Elektronen B = E/v. Magnetfelder entstehen also beim Wechsel von ruhenden zu bewegten Bezugssystemen aus elektrischen Feldern. Die berühmte Lorentzkrft ist somit eine elektrische Kraft!
Wem das zu kompliziert ist: Ströme haben Magnetfelder! Basta!)

Wenn sich ein Magnetfeld innerhalb einer Spule ändert, entsteht (wird induziert) eine elektrische Spannung Uind, die versucht, diese Änderung des Magnetfeldes abzuschwächen (sonst wäre der Energieerhaltungssatz verletzt).

Die Uind ist proportional zur Änderung der Stromstärke (das bezeichnet man mit der ersten Ableitung dI/dt), die Proportionalitätskonstante nennt man Induktivität L (der Spule auf sich selbst):

Uind = - L * dI/dt

Das "-" soll nur daran erinnern, dass die induzierte Spannung ihre Ursache abschwächen soll.

Was gibt L an?

L gibt an, wieviel Gegenspannung  pro Stromänderung (A/sec) erzeugt wird.

L beschreibt also, wie empfindlich die Spule auf Stromänderungen reagiert.

L wird in Henry angegeben: 1 H = 1 V*sec/A

Bei einem hohen Wert für L werden schon kleine Änderungen der Stromstärke in starke Gegenspannungen umgesetzt:
Die Spule lässt somit Stromädnerungne nur shcwer zu (denn die gegenspannung drückt ja die Stromädnerung runter). Sie reagiert besodners träge auf Stromänderungen.

Spulen mit hohem L erhält man auch durch einen Eisenkern. So entstehen stabile, kaum angreifbare Magnetfelder.
L ist also so etwas wie eine Trägheit für Magnetfeldänderungen.

Man kann auch die Energie ausrechnen, die eine Spule mit der Induktivität L in ihrem Magnetfeld abspeichert, wenn ein Strom I fließt:

Solcher Formeln kennen wir für andere Energien auch:
Energie eines durch die Spannung U geladenen Kondensators:

Die letzte Formel gibt die Bewegungsenergie an. m ist die träge Masse, v die Geschwindigkeit, mit der sich die Masse bewegt..

Und wenn wir mit der Magnetfeldformel vergleichen:

I entspricht v und L entspricht m:

Die Induktivität beschreibt die Trägheit eines Magnetfeldes!

Ja, das geht, denn wir werden in einem halben Jahr lernen, dass Magnetfelder auch eine Masse haben und auf der Erde somit ein Gewicht!