Spule

In einer Spule ist der Leitungsdraht in sehr vielen Windungen übereinander gewickelt. Jede einzelne Wicklungsschleife wirkt wie ein kreisförmiger Leiter. Die einzelnen Magnetfelder, die jede der Wicklungsschleifen umgeben, überlagern sich zu einem intensiven Gesamtfeld. Häufig befindet sich in der Spule ein Eisenkern, durch den das Magnetfeld zusätzlich verstärkt wird. Im Magnetfeld einer Spule wird Feldenergie gespeichert.

Die Stärke des in einer Spule entstehenden Magnetfeldes hängt von der Induktivität der Spule und der durch sie fließenden Stromstärke ab. Befindet sich eine Spule im Wechselstromkreis, dann besitzt sie zusätzlich zum ohmschen Widerstand ihrer Drahtwicklungen auch noch einen induktiven Widerstand. Der induktive Widerstand einer Spule entsteht aufgrund der in ihr ablaufenden Selbstinduktion.

Technische Anwendungen von Spulen

Spulen werden hauptsächlich aus zwei Gründen eingesetzt. Sie werden verwendet, wenn man mit ihrer Hilfe starke Magnetfelder erzeugen möchte. In diesem Fall bezeichnet man die Spulen auch als Elektromagnete. Alle größeren Generatoren und Elektromotoren sind zur Magnetfelderzeugung mit Elektromagneten versehen. Auch in der Lichtmaschine des Autos befindet sich ein Elektromagnet. Elektromagnete finden weiterhin als Lastenhebemagnete und zur Werkstofftrennung - etwa in der Müllsortierung - Anwendung. Dabei nutzt man aus, dass Elektromagneten auch größere Metallgegenstände merklich anziehen, während beispielsweise Kunststoffe keiner derartigen Kraftwirkung unterliegen. Weitere Anwendungen für Elektromagnete sind verschiedene Relais, die Klingel, Transformatoren oder Lautsprecher.
Ein weiteres Einsatzgebiet von Spulen beruht auf den von ihnen ausgelösten Vorgängen der Fremd- und Selbstinduktion. Fremdinduktion nutzt man in Transformatoren. Dort wird mittels einer zweiten Spule die elektromagnetische Energie eines Primärstromkreises auf einen Sekundärstromkreis übertragen. Die Selbstinduktion, die den induktiven Widerstand einer Spule bewirkt, macht man sich in Drosselspulen zunutze.
Spulen sind ein wesentlicher Bestandteil von elektrischen Schwingkreisen.

In jeder Spule wird aufgrund der Selbstinduktion eine Spannung induziert, die nach dem lenzschen Gesetz der Ursache ihrer Entstehung - also dem Stromfluss durch die Spule - entgegenwirkt. Dadurch erfolgt eine Verringerung der Stromstärke. Somit besitzt jede Spule neben dem ohmschen Widerstand ihrer Wicklungen einen zusätzlichen Widerstand, der durch ihre Induktivität zustande kommt. Man nennt diesen Widerstand induktiven Widerstand.

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