Spoel

Berekeningen Vergelijken

Downloads

Bevat je invoer en resultaten voor deze berekening, plus alle extra berekeningen die je hebt vergeleken.

De in het Magnetisch Veld van een Spoel Opgeslagen Energie Berekenen

Een spoel slaat elektrische energie op als een magnetisch veld dat wordt gecreëerd door stroom die door een draadspoel vloeit. Voer de inductantie en de stroom die erdoorheen vloeit in, en deze calculator vindt de opgeslagen energie.

Een spoel is in zekere zin het spiegelbeeld van een Condensator Calculator: een condensator slaat energie op in een elektrisch veld en zijn energie hangt af van spanning in het kwadraat, terwijl een spoel energie opslaat in een magnetisch veld en zijn energie afhangt van stroom in het kwadraat.

De Formule

E = 0.5 \times L \times I^2

Inductantie wordt ingevoerd in millihenry (mH), de praktische eenheid waarin de meeste echte spoelen daadwerkelijk zijn gelabeld, aangezien een hele henry een zeer grote hoeveelheid inductantie is voor een typisch component.

Uitgewerkt Voorbeeld

Een 100 mH spoel die 2 A stroom voert:

Inductantie in henry: 100 ÷ 1.000 = 0,1 H.
Energie: 0,5 × 0,1 × 2² = 0,2 J, oftewel 200 mJ.

De stroom in plaats daarvan verdubbelen naar 4A zou de opgeslagen energie verviervoudigen naar 800 mJ — dezelfde kwadratische relatie die een condensator heeft met spanning.

Belangrijke Factoren Om Te Overwegen

Een spoel verzet zich tegen een plotselinge verandering in stroom, wat de bron is van een echt praktisch gevaar. Wanneer de stroom door een spoel abrupt wordt onderbroken, kan het instortende magnetisch veld een korte maar zeer hoge spanningspiek genereren — dit is waarom inductieve belastingen (zoals motoren en relais) vaak een flyback-diode of vergelijkbare bescherming in een circuit nodig hebben.
Echte spoelen hebben enige interne weerstand, die deze ideale formule negeert. Een echte draadspoel heeft weerstand die tijdens gebruik wat energie als warmte afvoert — de formule van deze calculator beschrijft de opgeslagen energie van de ideale, verliesvrije spoel, niet de totale energie die een echt inductief circuit in de loop van de tijd verbruikt.
Inductantie hangt af van de fysieke constructie van een spoel, niet iets dat je direct instelt zoals de weerstand van een weerstand. Het aantal windingen, kernmateriaal, en spoelgeometrie bepalen allemaal de werkelijke inductantiewaarde van een spoel — deze calculator neemt inductantie als een bekende, gegeven grootheid in plaats van deze te berekenen uit het fysieke ontwerp van een spoel.
Spoelen en condensatoren vormen samen de basis van resonantiecircuits die overal in de elektronica worden gebruikt. Een LC-circuit (spoel plus condensator) heeft een natuurlijke resonantiefrequentie bepaald door de waarden van beide componenten — dezelfde energieopslagrelatie die elk component afzonderlijk heeft (spanning-in-het-kwadraat voor condensatoren, stroom-in-het-kwadraat voor spoelen) ligt ten grondslag aan hoe energie tussen hen oscilleert in zo’n circuit.

Veelgemaakte Fouten

Inductantie invoeren in henry in plaats van millihenry. De meeste echte spoelen zijn gelabeld in mH of µH — een waarde in henry invoeren waar mH wordt verwacht, overschat de opgeslagen energie met een factor van een miljoen.
De opgeslagen energie van een spoel verwarren met de totale energie die door een echt circuit wordt gedissipeerd. Deze formule beschrijft het ideale, verliesvrije geval — de weerstand van een echte spoel dissipeert extra energie als warmte die deze berekening niet meeneemt.
Het risico van een spanningspiek negeren wanneer de stroom door een spoel wordt onderbroken. Het plotseling onderbreken van stroom naar een inductieve belasting kan een korte maar zeer hoge spanningspiek genereren, wat precies de reden is waarom motoren en relais doorgaans flyback-diodebescherming nodig hebben.
Inductantie behandelen als iets dat je vrij kunt kiezen, zoals de weerstand van een weerstand. Inductantie komt voort uit de fysieke constructie van een spoel — het aantal windingen, kernmateriaal en geometrie — niet uit één enkele instelbare waarde.

Goed Om Te Weten

Op zoek naar de spiegelbeeldberekening voor het andere basiscomponent voor energieopslag? De Condensator Calculator calculator vindt opgeslagen energie op basis van spanning in plaats van stroom.
Moet je spanning, stroom en weerstand in de rest van een circuit relateren? De Wet van Ohm Calculator calculator lost op voor welke grootheid je ook mist.
Benieuwd naar het vermogen dat een circuit trekt zodra er stroom loopt? De Elektrisch Vermogen Calculator calculator berekent dat direct.

Bron: Spoel, een elektrisch component dat energie opslaat in een magnetisch veld.

Veelgestelde Vragen

Wat slaat een spoel eigenlijk op?

Een spoel slaat elektrische energie op als een magnetisch veld dat wordt gecreëerd door stroom die door een draadspoel vloeit -- hoe meer inductantie hij heeft en hoe hoger de stroom erdoorheen, hoe meer energie hij vasthoudt.

Hoe verschilt dit van een condensator?

De Condensator Calculator slaat energie op in een elektrisch veld en zijn energie hangt af van spanning in het kwadraat. Een spoel slaat in plaats daarvan energie op in een magnetisch veld, en zijn energie hangt af van stroom in het kwadraat -- de twee componenten zijn in zekere zin spiegelbeelden van elkaar.

Waarom wordt inductantie ingevoerd in millihenry (mH)?

De meeste echte spoelen zijn gelabeld in millihenry of microhenry in plaats van henry, aangezien een hele henry een zeer grote hoeveelheid inductantie is voor een typisch component. Millihenry is de meest gebruikelijke praktische eenheid voor de algemene spoelen waar deze calculator op gericht is.

Hoe combineren spoelen in serie en parallel?

Inductantie in serie telt direct op (L_totaal = L1 + L2 + ...), en parallel combineert via de formule voor de som van de reciproque waarden (1/L_totaal = 1/L1 + 1/L2 + ...) -- dezelfde regels als weerstanden, en het tegenovergestelde van hoe condensatoren combineren. Deze calculator berekent de opgeslagen energie van één enkele spoel, geen netwerk van meerdere spoelen.