Spulenenergie berechnen

EINGABEN

Induktivität (L)

Die Induktivität der Spule. Sie steht auf dem Etikett oder im Datenblatt. Wählen Sie unten die passende Einheit.

Einheit der Induktivität

Wählen Sie die Einheit des eingegebenen Induktivitätswerts.

Stromstärke (I)

A

Die Stromstärke durch die Spule in Ampere. Der maximale Strom aus dem Datenblatt darf nicht überschritten werden.

ERGEBNIS

Gespeicherte Energie: – J; E = ½ × L × I². Die gespeicherte Energie in Joule (= Wattsekunde). Quadratisch abhängig vom Strom.
Gespeicherte Energie in mJ: – mJ; Gespeicherte Energie in Millijoule.
Gespeicherte Energie in µJ: – µJ; Gespeicherte Energie in Mikrojoule. Üblich für kleine Spulen in Filtern und Elektronik.
Magnetischer Fluss (Φ): – mWb; Φ = L × I in Milliweber. Der Fluss nimmt linear mit dem Strom zu. Bei einem Ferrit- oder Eisenkern gibt es einen Sättigungspunkt, oberhalb dessen die Induktivität sinkt.
Stromprüfung: –
Sicherheitshinweis: –

Alle Angaben ohne Gewähr. Richtwerte ersetzen keine Fachplanung.

So rechnet der Spulenenergie berechnen

Eine Spule speichert Energie in einem magnetischen Feld: E = ½ × L × I². Bei höherem Strom nimmt die gespeicherte Energie quadratisch zu. Der magnetische Fluss (Φ = L × I) nimmt linear mit dem Strom zu. Bei einer realen Spule mit Eisen- oder Ferritkern gibt es einen Sättigungspunkt: Sobald der Kern in die Sättigung gerät, sinkt die Induktivität stark ab und die Spule speichert kaum noch zusätzliche Energie. Die Berechnung gilt für den linearen Arbeitsbereich.

Der gefährlichste Aspekt von Spulen ist die Induktionsspannung bei plötzlicher Stromunterbrechung. Wird der Strom abrupt abgeschaltet, entsteht durch die Beziehung V = L × dI/dt eine Spannungsspitze von Hunderten Volt. Verwenden Sie bei induktiven Lasten wie Relais, Motoren und Solenoiden stets eine Freilaufdiode, um Schäden an Halbleitern zu vermeiden.

Formeln

Induktivität in Henry inductantie_henry = inductantie * inductantie_eenheid
Gespeicherte Energie energie_j = round(0.5 * inductantie_henry * stroom * stroom, 8) E = ½ × L × I². Die gespeicherte Energie in Joule (= Wattsekunde). Quadratisch abhängig vom Strom.
Gespeicherte Energie in mJ energie_mj = round(energie_j * 1000, 4) Gespeicherte Energie in Millijoule.
Gespeicherte Energie in µJ energie_uj = round(energie_j * 1000000, 2) Gespeicherte Energie in Mikrojoule. Üblich für kleine Spulen in Filtern und Elektronik.
Magnetischer Fluss (Φ) flux = round(inductantie_henry * stroom * 1000, 4) Φ = L × I in Milliweber. Der Fluss nimmt linear mit dem Strom zu. Bei einem Ferrit- oder Eisenkern gibt es einen Sättigungspunkt, oberhalb dessen die Induktivität sinkt.
Stromprüfung stroom_check = if(stroom > 10, 'Hoher Strom (über 10 A). Prüfen Sie den maximalen Stromwert im Datenblatt. Bei hohen Strömen ist eine dicke Wicklung oder aktive Kühlung erforderlich, um Überhitzung zu vermeiden.', 'Strom im üblichen Bereich. Prüfen Sie den maximalen Stromwert im Datenblatt der Spule.')
Sicherheitshinweis disclaimer = 'Bei plötzlicher Stromunterbrechung entsteht durch V = L × dI/dt eine Induktionsspannung von möglicherweise mehreren hundert Volt. Verwenden Sie bei induktiven Lasten wie Relais, Motoren und Solenoiden stets eine Freilaufdiode. Die Berechnung gilt für ideale Spulen im linearen Arbeitsbereich.'

Häufige Fragen

Wie berechne ich die Energie, die eine Spule speichert?

Die gespeicherte Energie (E) in einer Spule wird mit der Formel E = ½ × L × I² berechnet, wobei L die Induktivität und I die Stromstärke ist.

Welche Gefahr besteht bei Spulen bei einer Stromunterbrechung?

Bei einer plötzlichen Stromunterbrechung kann eine Spule eine gefährliche Spannungsspitze von Hunderten Volt verursachen, bekannt als Induktionsspannung.

Wie lassen sich Schäden durch Induktionsspannung vermeiden?

Um Schäden an Halbleitern zu vermeiden, sollte bei induktiven Lasten wie Relais, Motoren und Solenoiden stets eine Freilaufdiode verwendet werden.