Induktivität im Wechselstromkreis
Ugen = U(t) = Uosin(ωt + ϕ)
Um eine Beziehung zwischen anliegender Spannung U(t) und dem Strom I(t) zu erhalten, verwenden wir das Induktionsgesetz in der Form
dt ) t ( L dI U
L= −
sowie den Maschensatz
0 ) t ( U )
t (
U
L+
gen=
Diese Gleichung besagt, dass die Summe aus Generatorspannung und Selbstinduktionsspannung verschwindet. Die gezeichnete Spule sei eine reine Induktivität und besitze keinen ohm’schen Widerstand.
Unter Verwendung von Ugen(t) = -UL = Uosin(ωt + ϕ) folgt somit
) t L cos(
U L
dt ) t ( ) U
t (
I
gen 0 ω +ϕ− ω
=
=
∫
Für die Anfangsphasenlage ϕ(t = 0) = 0 gilt dann:
U(t) = Uosin(ωt) und ) t 2 Lsin(
) U t (
I 0 π
− ω ω
=
Die Spannung eilt dem Strom um 90° voraus.
Für einen rechteckigen Spannungsimpuls sei dies noch einmal vergleichsweise dargestellt:
Ugen(t) UL(t) I(t)
t t t
Für die Impedanz XL einer Induktivität erhält man
I L X U
max max
L = =ω