Spulen in Reihe und parallel berechnen (Ersatzinduktivität)

Wie werden Spulen zusammengefasst?

Spulen ohne magnetische Kopplung folgen derselben Regel wie Widerstände. In Reihe addieren sich die Induktivitäten, parallel ihre Kehrwerte.

Reihe

L_eq = L1 + L2 + … + Ln

Durch jede Spule fließt derselbe Strom. Das Ergebnis ist größer als die größte Einzelinduktivität.

Parallel

1 / L_eq = 1 / L1 + 1 / L2 + … + 1 / Ln

An jeder Spule liegt dieselbe Spannung an. Das Ergebnis ist kleiner als die kleinste Einzelinduktivität. Für zwei Spulen gilt die Kurzform L1 × L2 / (L1 + L2).

Beispiel

10 mH, 22 mH und 47 mH in Reihe ergeben 79 mH. Dieselben drei parallel ergeben 1/10 + 1/22 + 1/47 = 0,1667, also eine Ersatzinduktivität von 6,0 mH.

Magnetische Kopplung

Diese Regeln gelten nur, wenn die Magnetfelder der Spulen nicht miteinander wechselwirken. Bei Spulen auf einem gemeinsamen Kern oder nebeneinander ist die Gegeninduktivität M relevant. Zwei Spulen in Reihe ergeben bei gleichsinnigen Feldern L = L1 + L2 + 2M und bei gegensinnigen Feldern L = L1 + L2 − 2M. Das Werkzeug berücksichtigt M nicht.

Gespeicherte Energie

Bei eingegebenem Strom beträgt die in der Ersatzinduktivität gespeicherte Energie E = ½ × L × I². Wird der Stromkreis einer stromführenden Spule geöffnet, wird diese Energie als hohe Spannungsspitze freigesetzt.

Häufige Fragen

Wie berechnet man die Ersatzinduktivität paralleler Spulen?

In diesem Beispiel beträgt die Ersatzinduktivität von parallel verbundenen Spulen mit 10 mH und 20 mH insgesamt 6,667 mH. Die parallele Induktivität entspricht dem Kehrwert der Summe der Kehrwerte. Induktivitäten in Reihe werden direkt addiert. Beide Regeln setzen vernachlässigbare magnetische Kopplung zwischen den Spulen voraus.

Mit diesen Werten berechnen