Einschaltvorgang bei einer Spule und Induktivität

Wird eine positive Spannung (U₀ > 0) an die Spule gelegt, gibt es einen steigenden Stromfluss durch eine Spule und es wird ein Magnetfeld B in dieser Spule aufgebaut, d.h. B ändert sich mit der Zeit.

D.h. die zeitliche Ableitung der magnetischen Flussdichte ist dB/dt > 0 und damit wird eine Induktionsspannung U_ind(t)  in genau dieser Spule erzeugt - die Selbstinduktionsspannung. Diese Induktionsspannung lässt sich beschreiben durch

                  U_ind(t) = -N_ind · A_ind · dB/dt           (1)

Die Änderung der magnetische Flussdichte resultiert aus der zeitlichen Änderung der Stromstärke in dieser Spule. D.h. 

U_ind(t) ~ dI / dt

Oder auch geschrieben als Gleichung:

U_ind(t) = - Konstante · dI / dt

Die Induktionsspannung lässt sich daher auch schreiben als:

U_ind(t) = - L · dI / dt

Diese Konstante L wird Induktivität genannt und ist nur von den Eigenschaften der Spule abhängig. Die Induktivität wird definiert als: 

 L = - U_ind(t) /( dI / dt )

Die Maßeinheit der Induktivität ist  [ L ] = 1 Vs/A = 1 H (Henry)

Das folgende t-U_ind-Diagramm des Einschaltvorgangs zeigt beispielsweise, wie sich die Induktionsspannung dabei verändert:

Quelle: Rolf Piffer, CC-BY-SA 4.0

Mithilfe dieser Zusammenhänge kann die Induktivität einer Spule bestimmt werden.