electronic components - Intertechnik

drosselspulen
drosselspulen für passive filterschaltungen
1.1 Luftspulen
Eine Spule ist prinzipiell nichts anderes als aufgewickelter Draht. Ein
Wickelkörper, meist aus Kunststoff, wird dabei nur aus wickeltechnischen
Gründen notwendig. Spulen, die so aufgebaut sind, werden als
Luftspulen bezeichnet. Die Wirkungsweise der Spule beruht darauf,
daß ein vom elektrischen Strom durchflossener Leiter ein magnetisches
Feld erzeugt. Wird der Leiter aufgewickelt, gelangt man über die
Leiterschleife zur Spule. (Abb.1.12)
Im Innern der Zylinderspule findet sich ein weitgehend homogenes Magnetfeld
B (T) (Einheit Tesla), das bei der angegebenen Stromflußrichtung
in Pfeilrichtung verläuft (Abb.1.13). Bei Umkehrung der Stromrichtung
kehrt sich auch die Richtung des magnetischen Feldes um.
Eine Umkehrung, bzw. ständige Änderung des Stromes, wie sie bei
Musiksignalen auftritt, zieht eine ständige Änderung des Magnetfeldes
nach. Hier zeigt die Spule ein interessantes Verhalten: Ein sich änderndes
Magnetfeld (Flußdichteänderung) ruft in den eigenen Windungen
der Spule eine Induktionsspannung hervor, die verzögernd auf die sie
erzeugende Stromstärkeänderung wirkt.
Je schneller die Änderung der Stromrichtung erfolgt (hohe Frequenzen),
um so stärker ist dieser Effekt ausgeprägt. Die Spule wirkt dann wie
ein Widerstand. Dieser Wechselstromwiderstand einer Spule wird auch
als induktiver Widerstand bezeichnet.
abb. 1.11
Leiter
I‐=‐Strom
B‐=‐Magnetfeld
Leiterschleife
I‐=‐Strom
B‐=‐Magnetfeld
Die elektrische Größe, die die Spulenwirkung beschreibt, ist die Induktivität
L (Maßeinheit Henry).
Neben dem induktiven Widerstand besitzt die Spule einen weiteren
Widerstand (Gleichstromwiderstand oder DC-Widerstand), der aus der
begrenzten Leitfähigkeit des aufgewickelten Drahtes resultiert.
Eine Luftspule läßt sich im Audio-Frequenzbereich weitgehend durch
die Induktivität L und den Gleichstromwiderstand Ro beschreiben.
abb. 1.12
1.2 Kernspulen
Bringt man ein magnetisches Material in das Magnetfeld einer Spule, ändert
sich die magnetische Flußdichte (B). Unter Einfluß des magnetischen
Feldes orientieren sich die im Stoff vorhandenen „magnetischen Dipole“
in Feldrichtung und erhöhen die magnetische Flußdichte und damit auch
die Induktivität der Spule. Der Zuwachs an Induktivität hängt sowohl vom
verwendeten Kernmaterial, wie auch von der Kernbauform ab.
• Kernmaterialien
Als Kernmaterialien werden vorzugsweise ferromagnetische Stoffe
(z.B.Eisen) oder ferrimagnetische Stoffe (Ferrite) eingesetzt.
abb. 1.13
Zylinderspule
I‐=‐Strom
B‐=‐Magnetfeld
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