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GegeninduktivitätDer elektrotechnische Begriff der Gegeninduktivität kennzeichnet die gegenseitige magnetische Beeinflussung zweier oder mehrerer räumlich benachbarter Stromkreise. Die Gegeninduktivität ist im Gegensatz zur Selbstinduktivität für die magnetische Kopplung mehrerer galvanisch getrennter Leitersysteme verantwortlich. Die wichtigste technische Anwendung findet die Gegeninduktivität bei einem Transformator. Weiteres empfehlenswertes Fachwissen
PrinzipEine stromdurchsetzte (erste) Leiterschleife bewirkt abhängig von ihrer Geometrie die Erzeugung eines Magnetfeldes in ihrer räumlichen Umgebung. Dieses ist aufgrund des Biot-Savart'schen Gesetzes direkt proportional zum Momentanwert der Stromstärke. Der Fluss durch die zweite Leiterschleife ist dann und somit ebenfalls proportional zum Strom; die Proportionalität von Strom und Fluss wird genau durch die Gegeninduktivität M vermittelt: Aufgrund dieser Definition kann die Gegeninduktivität als Verallgemeinerung der Selbstinduktivität angesehen werden. Sie wird wie diese in der SI Einheit Henry [H] angegeben. SymmetrieEine erstaunliche Tatsache ist die Symmetrie der Flussverkettungen: Die Gegeninduktivität vom System 1 auf System 2 ist gleich groß wie für den umgekehrten Fall: Diese Beziehung erleichtert in vielen Fällen die praktische Berechnung von Flussverkettungen. So kann beispielsweise leicht ein Ausdruck für die Flussverkettung einer langen Spule mit einer kleineren, konzentrisch angebrachten Empfängerspule berechnet werden. Der umgekehrte Fall, nämlich die Verkettung des Flusses der kleinen mit der großen Spule würde ohne Kenntnis der obigen Relation vermutlich auf erhebliche analytische Schwierigkeiten stoßen. Die beschriebene Symmetrie welche auch als magnetisches Reziprozitätstheorem bezeichnet wird, kann mit den mathematischen Mitteln der Vektoranalysis unter Zuhilfenahme der Maxwellgleichungen bewiesen werden. Beweis der magnetischen ReziprozitätDas Magnetfeld B kann als Rotor eines Vektorpotenzials ausgedrückt werden: Der magnetische Fluss durch die zweite Leiterschleife wird dann (da bezeichnet ein infinitesimales Flächenelement) Nun kann aber das Vektorpotenzial A auf das Linienintegral des Stroms i in der ersten Leiterschleife zurückgeführt werden (dies ist eine andere Schreibweise für das Gesetz von Biot-Savart): Dies eingesetzt in die vorletzte Gleichung ergibt: M wird daher Anwendung
Siehe auch
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Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Gegeninduktivität aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar. |