Protokoll: L-0037

Wie verändert sich die Induktivität beim Einführen eines Eisenkerns in eine Spule?

Aufbau:

Wechselspannungsquelle

2 Multimeter

Spulen

Eisenkern

Kabel

Durchführung:
Messung von Strom und Spannung bei Gleich- und Wechselstrom, letzteres für verschiedene Positionen des Esenkerns (Strecke, die bereits in der Spule ist).
Berechnung des ohmschen Widerstandes und - für verschiedene Positionen des Eisenkerns - des Gesamtwiderstandes bei Wechselstrom.
Berechnung der Induktivität.

Messung und Auswertung: (Beispiel)

R_L = $\sqrt{R_{ges}^{2} - R_{Ω}^{2}}$
L = $\frac{R_{L}}{ω}$ mit ω=2πf und f=50 Hz

U₌ in V I₌ in A R_Ω in Ω

Messung ohmscher Widerstand 6,8 0,78 8,718

Messung Wechselstrom
Position in cm U_~ in V I_~ in A R_ges in Ω L in mH μ_r

0 8,4 0,84 10 12 1

1 8,4 0,74 11,35 17 1,4

2 8,4 0,68 12,35 23 1,9

3 8,4 0,55 15,27 36 3,1

4 8,4 0,49 17,14 44 3,7

Ergebnis
Die Induktivität steigt mit dem Einschieben des Eisenkerns an.

Erklärung:
Die Spule wird in zwei Hälften geteilt, eine mit und eine ohne Eisenkern, die in Reihe geschaltet werden.

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	U₌ in V	I₌ in A	R_Ω in Ω
Messung ohmscher Widerstand	6,8	0,78	8,718

Messung Wechselstrom Position in cm	U_~ in V	I_~ in A	R_ges in Ω	L in mH	μ_r
0	8,4	0,84	10	12	1
1	8,4	0,74	11,35	17	1,4
2	8,4	0,68	12,35	23	1,9
3	8,4	0,55	15,27	36	3,1
4	8,4	0,49	17,14	44	3,7