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Zündanlage

In allen Ottomotoren wird das Benzin-Luft-Gemisch durch einen elektrischen Funken entzündet. Dieser Funken entsteht durch einen Spannungsüberschlag zwischen den Elektroden einer Zündkerze. Der dazu erforderliche Spannungsstoß wird in einer Zündspule durch Induktion erzeugt.

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In allen Ottomotoren wird das Benzin-Luft-Gemisch durch einen elektrischen Funken entzündet. Dieser Funken entsteht durch einen Spannungsüberschlag zwischen den Elektroden einer Zündkerze. Der dazu erforderliche Spannungsstoß wird in einer Zündspule mittels Induktion erzeugt.

Die Energiequelle eines PKW ist seine Batterie. Unter den vielen in einem modernen Auto befindlichen Stromkreisen führt auch ein Stromkreis von der Batterie über einen mechanischen oder elektrischen Unterbrecher hin zu einer Zündspule. Die Zündspule arbeitet wie ein Transformator. Durch den Unterbrecher wird der elektrische Stromkreis geöffnet (Bild 1). Dabei fällt die Spannung an der Primärwicklung der Zündspule schlagartig ab. Dadurch kommt es zur Induktion einer Spannung in den Sekundärwicklungen der Zündspule. Die Windungszahl der Sekundärspule einer Zündspule übersteigt die Windungszahl der Primärspule um ein Vielfaches. Deshalb werden im Sekundärstromkreis sehr hohe Spannungen induziert, die Werte von 15000 V bis 20000 V erreichen. Im Sekundärstromkreis befindet sich eine Zündkerze. Sie besteht im wesentlichen aus zwei isolierten Elektroden. Der Abstand zwischen den Elektroden beträgt kaum mehr als 1 mm. Bei dieser geringen Distanz kann infolge der schlagartig im Sekundärstromkreis ansteigende Spannung zwischen den Elektroden ein Zündfunken überspringen. Der Zündfunken bringt das Benzin-Luft-Gemisch im Brennraum zur Explosion.
Da Ottomotoren in der Regel über mehr als einen Brennraum (Zylinder) verfügen, wird die in der Zündspule induzierte Spannung über einen Verteiler an mehrere Zündkerzen in der richtigen Reihenfolge "verteilt". Alternativ dazu besteht auch die Möglichkeit, jeden Zylinder mit seiner eigenen Zündspule auszustatten. Diese Bauform findet gegenwärtig allerdings kaum noch Anwendung.

  • Zündanlage
Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Zündanlage." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik/artikel/zuendanlage (Abgerufen: 29. June 2025, 17:51 UTC)

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Lenzsches Gesetz

HEINRICH FRIEDRICH EMIL LENZ (1804-1865) entdeckte 1833 bei seinen Untersuchungen zum elektrischen Strom und zu der von MICHAEL FARADAY (1791-1867) erforschten elektromagnetischen Induktion, dass die Richtung des Induktionsstromes nicht zufällig ist. Sie steht vielmehr in ursächlichem Zusammenhang mit der jeweiligen Ursache für das Entstehen einer Induktionsspannung. Es gilt:

Der Induktionsstrom ist stets so gerichtet, dass er der Ursache seiner Entstehung entgegenwirkt.

Dieses Gesetz, das nichts anderes ist als der Energieerhaltungssatz für die elektromagnetische Induktion ist, wird nach seinem Entdecker als lenzsches Gesetz oder lenzsche Regel bezeichnet.

Selbstinduktion und Induktivität

Eine stromdurchflossene Spule wird von einem Magnetfeld durchsetzt und ist auch von diesem Feld umgeben. Bei konstanter Stromstärke ist dieses Feld zeitlich konstant. Verändert sich die Stromstärke, so verändert sich auch die Stärke des Magnetfeldes, das von der Spule umschlossen wird. Damit wird nach dem Induktionsgesetz in der felderzeugenden Spule selbst eine Spannung induziert. Diese Erscheinung wird als Selbstinduktion, die entstehende Spannung als Selbstinduktionsspannung bezeichnet. Der Bau der Spule, der für den Betrag der Induktionsspannung eine erhebliche Rolle spielt, wird durch die Größe Induktivität charakterisiert.

Joseph Henry

* 17.12.1797 in Albany
† 13.05.1878 in Washington

Er war ein bedeutender amerikanischer Physiker, der sich vor allem mit dem Elektromagnetismus beschäftigte und Elektromagnete für industrielle Zwecke entwickelte. Nach ihm ist die Einheit der Induktivität benannt worden.

Transformatoren

Transformatoren oder Umformer werden verwendet, um elektrische Energie eines Wechselstromes von einem Primärstromkreis auf einen Sekundärstromkreis zu übertragen. Bei dieser Übertragung kann man die Werte für die Spannungen und die Stromstärken verändern. Das Funktionsprinzip von Transformatoren beruht auf der elektromagnetischen Induktion, wobei die eine Spule als felderzeugende Spule und die andere als Induktionsspule dient.
Für die praktische Anwendung wesentlich ist die Anpassung eines Transformators an die jeweilige Belastung. In der Technik gibt es auch eine Reihe von speziellen Transformatoren, zu denen beispielsweise Netzgeräte oder Zündspulen gehören.

Heinrich Friedrich Emil Lenz

* 12.02.1804 in Dorpat
† 10.02.1865 in Rom

Er war ein russischer Physiker deutscher Herkunft, der in St. Petersburg als Physikprofessor tätig war und sich insbesondere mit Problemen der Elektrizitätslehre beschäftigte. Er entdeckte das nach ihm benannte lenzsche Gesetz über die Richtung des Induktionsstromes.

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