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Level 3
Level 3 setzt die Grundlagen der Vektorrechnung, Differential- und Integralrechnung voraus. Geeignet für Studenten und zum Teil Abiturienten.

Formel: Induktionsspannung der Spule

\[ U ~=~ - L \, \frac{\text{d} I}{\text{d} t} \] \[ U ~=~ - L \, \frac{\text{d} I}{\text{d} t} \]
RL-Schaltkreis (Widerstand, Spule)

Induktionsspannung

\( U \)
Einheit \( \text{V} \)
Induktionsspannung ist die elektrische Spannung zwischen den Enden der Spule, die aufgrund der zeitlichen Änderung des elektrischen Stroms durch die Spule entsteht.

Das Minuszeichen berücksichtigt die Lenz-Regel und sagt aus, dass die induzierte Spannung der Stromänderung entgegengerichtet ist. Die Natur versucht der Stromänderung entgegenzuwirken.

Stromänderung

\( \frac{\text{d} I}{\text{d} t} \)
Einheit \( \frac{\text A}{\text s} \)
Stromänderung ist die Ableitung des elektrischen Stroms \(I(t)\) in der Spule nach der Zeit \(t\). Eine Stromänderung in der Spule kann beispielsweise durch Anlegen einer Wechselspannung erzeugt werden. Je schnell sich der Strom verändert, desto größer ist die induzierte Spannung.

Induktivität

\( L \)
Einheit \( \text{H} \)
Induktivität ist eine Eigenschaft der Spule und sagt aus, wie viel "Widerstand" die Spule der Stromänderung entgegenbringt. In der Gleichung ist sie Proportionalitätskonstante zwischen der Induktionsspannung \(U\) und der Stromänderung \(\frac{\text{d} I}{\text{d} t}\).
Details zur Formel
  • Zusammenfassung: Mit dieser Formel kannst Du die induzierte Spannung berechnen, wenn die Induktivität und die zeitliche Stromänderung gegeben ist.
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