Induktionsspole

Induktionsspole, en elektrisk anordning til at producere en intermitterende højspændingskilde. En induktionsspole består af en central cylindrisk kerne af blødt jern, hvorpå der er viklet to isolerede spoler: en indre eller primær spole, der har relativt få vindinger af kobbertråd, og en omgivende sekundær spole, der har et stort antal vindinger af tyndere kobbertråd. Der anvendes en afbryder til automatisk at skabe og afbryde strømmen i den primære spole. Denne strøm magnetiserer jernkernen og producerer et stort magnetfelt i hele induktionsspolen.

Ruhmkorffspole
Ruhmkorffspole

Ruhmkorffspole.

Hannes Grobe

Funktionsprincippet for induktionsspolen blev givet i 1831 af Michael Faraday. Faradays induktionslov viste, at hvis magnetfeltet gennem en spole ændres, induceres en elektromotorisk kraft, hvis værdi afhænger af den tidsmæssige hastighed af ændringen af magnetfeltet gennem spolen. Denne inducerede elektromotoriske kraft er ifølge Lenz’ lov altid i en sådan retning, at den er modsat ændringen i magnetfeltet.

Faraday, Michael
Faraday, Michael

Michael Faraday lecturing on electricity and magnetism, Royal Institution, London, January 23, 1846.

© Photos.com/Thinkstock

Når en strøm i primærspolen startes, opstår der inducerede elektromotoriske kræfter i både primær- og sekundærspolen. Den modsatrettede elektromotoriske kraft i primærspolen får strømmen til at stige gradvist til sin maksimale værdi. Når strømmen starter, er den tidsmæssige ændringshastighed af det magnetiske felt og den inducerede spænding i sekundærspolen således relativt lille. På den anden side, når primærstrømmen afbrydes, reduceres magnetfeltet hurtigt, og der produceres en relativt stor spænding i sekundærspolen. Denne spænding, som kan nå op på flere titusinde volt, varer kun i et meget kort tidsrum, hvor magnetfeltet ændrer sig. En induktionsspole producerer således en stor spænding, der varer kort tid, og en lille omvendt spænding, der varer meget længere tid. Frekvensen af disse ændringer er bestemt af afbryderens frekvens.

Efter Faradays opdagelse blev der foretaget mange forbedringer af induktionsspolen. I 1853 placerede den franske fysiker Armand-Hippolyte-Louis Fizeau en kondensator på tværs af afbryderen, hvorved primærstrømmen blev brudt meget hurtigere. Metoderne til at vikle den sekundære spole blev stærkt forbedret af Heinrich Daniel Ruhmkorff (1851) i Paris, af Alfred Apps i London og af Friedrich Klingelfuss i Basel, som var i stand til at opnå gnister i luft med en længde på ca. 150 cm (59 tommer). Der findes forskellige typer af afbrydere. Til de små induktionsspoler er der knyttet en mekanisk afbryder til spolen, mens der til de større spoler anvendes en separat anordning som f.eks. en kviksølvstråleafbryder eller den elektrolytiske afbryder, der blev opfundet af Arthur Wehnelt i 1899.

Armand-Hippolyte-Louis Fizeau.
Armand-Hippolyte-Louis Fizeau.

© Photos.com/Jupiterimages

Få et Britannica Premium-abonnement og få adgang til eksklusivt indhold. Abonner nu

Induktionsspoler blev brugt til at levere den høje spænding til elektriske udladninger i gasser ved lavt tryk og var som sådan medvirkende til opdagelsen af katodestråler og røntgenstråler i begyndelsen af det 20. århundrede. En anden form for induktionsspole er Tesla-spolen, som genererer høje spændinger ved høje frekvenser. De større induktionsspoler, der blev anvendt i røntgenrør, blev afløst af transformator-retricideren som spændingskilde. I det 21. århundrede var mindre induktionsspoler fortsat i udbredt brug som en afgørende komponent i tændingssystemerne i benzinmotorer.

Nikola Tesla
Nikola Tesla

Publicitetsfoto af Nikola Tesla i hans laboratorium i Colorado Springs, Colorado, i december 1899. Tesla poserede med sin “forstørrelsessender”, som var i stand til at producere millioner af volt elektricitet. Den viste udladning har en længde på 6,7 meter (22 fod).

Wellcome Library, London

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.