Ändert sich der Strom durch eine Spule, induziert sie in sich selbst eine Spannung U_ind = −L·ΔI/Δt, die der Änderung entgegenwirkt. Die Induktivität L (Henry) ist das Maß dafür; im Magnetfeld steckt die Energie ½·L·I².
Bedeutung (Warum?)
Der eigene Strom erzeugt den Fluss durch die Spule; ändert er sich, ändert sich der Fluss – Induktion nach Lenz gegen die Ursache. Deshalb steigt der Strom beim Einschalten verzögert und beim Abschalten entsteht eine hohe Spannung (Funke).
Nutzen (Wozu?)
Zündspule, Drosseln, Schutz durch Freilaufdioden, Energiespeicher (Analogie zum Kondensator); Zeitkonstante \(\tau=L/R\). Thema in Physik der FOS/BOS (Technik), Jahrgangsstufe 12.
Funktionsweise (Wie?)
Stromänderung durch Zeit, mal \(L\). Einschaltkurve: \(I(t)=I_{\max}(1-e^{-t/\tau})\), nach etwa \(5\tau\) ist \(I_{\max}=U/R\) erreicht.
Praxisbeispiel (Wo?)
\(L=0{,}5\,\text{H}\), Strom fällt in \(1\,\text{ms}\) von \(1{,}2\,\text{A}\) auf 0: \(|U_{\text{ind}}|=0{,}5\cdot\tfrac{1{,}2}{0{,}001}\,\text{V}=600\,\text{V}\) – die Luft am Schalter schlägt durch.
Merksatz
U_ind = −L·ΔI/Δt. Schnelles Ausschalten → hohe Spannung. Spule speichert ½LI², Kondensator ½CU².
Ausführliche Erklärseiten mit Prüfungsbeispielen findest du unter FOS/BOS Physik. Im Aufgabengenerator (Schulart FOS/BOS → Fach Physik → Klasse 12) lassen sich zu diesem Thema beliebig viele Übungsaufgaben mit vollständigem Lösungsweg erzeugen.