Transformatoren und Übertrager

Zusammenfassung

Schaltet man nach Abb. 6.1 zwei benachbarte Spulen in Reihe an eine Wechselspannung u, so werden sie von dem gleichen Strom durchflossen. Bei gleichsinniger Wicklung unterstützen sich ihre Durchflutungen beim Aufbau des magnetischen Flusses ${\Upphi}$, der sich in den durchgehenden Hauptfluss ${\Upphi}_{\mathrm{h}}$ und den Streufluss ${\Upphi}_{\mathrm{s}}$ aufteilt. Die in den Wicklungen induzierten Spannungen u₁ und u₂ ergeben sich aus der Selbstinduktion (Faktor L), überlagert mit einem Anteil der Fremdinduktion (Faktor M) aufgrund der zweiten Spule. Bei Widerstandsfreiheit gilt mit i₁ = i₂ = i für die Klemmenspannung u:

$$\displaystyle\mathrm{u}=\mathrm{u}_{1}+\mathrm{u}_{2}=(\mathrm{L}_{1}+\mathrm{L}_{2}\pm 2\mathrm{M})\frac{\mathrm{di}}{\mathrm{dt}}$$

mit $\mathrm{L}_{1}+\mathrm{L}_{2}\pm 2\mathrm{M}=\mathrm{L}$ als resultierende Induktivität.

Das Pluszeichen gilt bei gleichem Wicklungssinn, das Minuszeichen bei entgegengesetztem Wicklungssinn.

Offenbar ist die resultierende Induktivität L im ersten Fall größer als die Summe der Einzelinduktivitäten, im zweiten Fall dagegen kleiner. Die Größe M ist ein Maß für die gegenseitige Kopplung und wird als Gegeninduktivität – auch gegenseitige Induktivität – bezeichnet. Sie kann durch eine Lageänderung der Spulen zueinander verändert werden, wovon man beim sog. Variometer Gebrauch macht.