Spolestrømmen

Spolestrømmen er den elektriske strømmen som passerer gjennom en spole (induktor). Den oppfører seg avhengig av om kilden som driver spolen er en konstant eller en vekselstrøm, og av spolen sin induktans og motstand. En vanlig modell ser spolen som en serie av motstand og induktans, slik at spenningen over spolen følger v(t) = R i(t) + L di/dt.

For et trinn av påført spenning vil spolestrømmen i(t) nærme seg den statiske verdien I_ss = V/R med tidskonstanten τ = L/R, slik at i(t) = I_ss(1 − e^(−t/τ)). Ved vekselstrøm blir spolenes impedans Z = sqrt(R^2 + (ωL)^2), og strømmen i(t) vil være faseforskjøvet i forhold til spenningen, med fasevinkel φ = arctan(ωL/R).

Energi lagres i spolen i form av et magnetfelt, og mengden energi er W = (1/2) L i^2. Spolestrømmen skaper et magnetfelt som er grunnleggende for funksjonen til elektromagneter, transformatorer og mange typer aktuatorer. Den påvirker også varmeutvikling og effektforbruk i kretsen gjennom P = i^2 R. Ved høy frekvens øker den effektive motstanden ofte på grunn av skinneffekten, og induktansen blir stadig viktigere for kretsens oppførsel.

Praktiske målinger av spolestrøm gjøres vanligvis med en ammeter i serie eller med en lavmotstands shunt; i høystrømsapplikasjoner brukes ofte Hall-effekt-sensorer. Spolestrøm er derfor en sentral størrelse i design og analyse av kretser som involverer induktorer, transformatorer, filtre og elektromagnetiske aktuatorer. Se også induktans, RL-krets, transformer og Ohms lov.