Leiterschlaufe

Leiterschlaufe bezeichnet in der Elektrotechnik allgemein eine Schleife aus einem elektrischen Leiter. Eine solche Schleife kann als einfacher Kopplungs- oder Induktionspfad dienen und kommt in verschiedenen Bauformen vor, etwa als einturnige Drahtschleife, als planar geführte Schlaufe oder als Teil einer komplexeren Induktionsstruktur. Leiterschlaufen dienen häufig der Erzeugung oder dem Empfang magnetischer Felder, der Kopplung von Stromkreisen oder der Implementierung von Antennen- bzw. Sensorelementen.

Technische Grundlage ist die elektromagnetische Induktion. Eine sich ändernde Stromstärke durch die Schleife oder ein sich änderndes externes Magnetfeld erzeugt eine elektromotorische Kraft ε gemäß Faradays Gesetz: ε = -dΦ/dt, wobei Φ der durch die Schleife hindurchgehende magnetische Fluss ist. Die Selbstinduktivität L der Leiterschlaufe hängt von Geometrie und Material ab; bei einfachen Formen lässt sie sich annähernd berechnen. Mehrfachschlaufen erhöhen die Kopplung durch Mutuallinduktivität M und damit die induzierte Spannung oder Empfindlichkeit.

Anwendungen umfassen Induktionssensoren, Transformatoren, Magnetloop-Antennen sowie Kupplungssysteme für kontaktlose Energieübertragung. In der Antennentechnik wird eine Schleife oft als Magnetloop-Antenne genutzt, insbesondere in kompakten HF-Designs. In der Messtechnik dienen Leiterschlaufen der Messung von Magnetfeldern oder Induktivitäten; planer integrale Schlingen finden sich auch in Mikrosystemen und Leiterplatten.

Entwurfskriterien umfassen Minimierung von ohmschen Verlusten, Kontrolle parasitärer Kapazitäten, Frequenzverhalten sowie mechanische Stabilität. Sicherheit und Wärmeableitung spielen bei hohen Strömen eine Rolle. See also: Induktivität, Transformator, Magnetloop-Antenne, Faradaysche Gesetze, Induktivitätstheorie.