Konstruktionsbeispiel: Zündsystem eines Automobils

Das Zündsystem eines Automobils besteht aus einer wesentlichen Komponente, der Zündkerze, mit zwei Elektroden, die durch einen Luftspalt getrennt sind. Wenn zwischen diesen Elektroden eine Hochspannung angelegt wird, bildet sich ein Funke über den Luftspalt, der den Kraftstoff entzündet.

Bei der Entwicklung einer Zündkerze, die mit einer kleinen Autobatterie betrieben wird, werden Induktoreigenschaften verwendet.

Wenn der Zündschalter geschlossen ist, steigt der Strom der Zündspule stetig an, bis er sich stabilisiert. Bei konstantem Strom wird die Spannung auf Null gesetzt.

Wenn sich der Schalter jedoch abrupt öffnet, erzeugt das schnell zusammenbrechende Magnetfeld im und um die Induktivität eine hohe Spannung, die einen Funken auslöst.

Betrachten Sie für Designzwecke eine Funkenspule mit bekannter Induktivität und Widerstand. Wenn eine 12-Volt-Batterie Strom liefert, besteht das Ziel darin, den Endstrom durch die Spule bei ausgeschaltetem Schalter und die Spannung über den Luftspalt zu schätzen, wobei von einer Öffnungszeit des Schalters von 2 Mikrosekunden ausgegangen wird.

Das Verhältnis der Spannung der Batterie zum Widerstand der Spule ergibt den Strom.

Während die Spannung bestimmt wird, indem die bekannten Werte in der Spannungsbeziehung der Induktivität eingesetzt werden.