b'\n_START_ARTICLE_\nSpole (induktans)\n_START_PARAGRAPH_\nSpole er i elektroteknikken en passiv, topolet elektrisk komponent som er laget for \xc3\xa5 oppvise en induktans eller for \xc3\xa5 kunne skape et magnetfelt. En induktans lagrer energi i magnetfeltet som den bygger opp n\xc3\xa5r den blir tilf\xc3\xb8rt en elektrisk str\xc3\xb8m. Induktansens elektriske st\xc3\xb8rrelse kalles induktiviteten og er en avledet st\xc3\xb8rrelse i SI-systemet. M\xc3\xa5leenheten for induktivitet er henry, forkortet H, eller i amerikansk bruk noen ganger Hy. Symbolet for en induktans er L.\n_START_SECTION_\nBetegnelsenes r\xc3\xb8tter\n_START_PARAGRAPH_\nSymbolet L er antakelig gitt til \xc3\xa6re for den baltisk-tyske fysikeren Emil Lenz (1804\xe2\x80\x931865). Han er kjent for Lenz\' lov. M\xc3\xa5leenheten henry er gitt til \xc3\xa6re for den amerikanske vitenskapsmannen Joseph Henry (1797\xe2\x80\x931878) som oppdaget elektromagnetisk induksjon.\n_START_SECTION_\nDefinisjon av induktivitetens st\xc3\xb8rrelse\n_START_PARAGRAPH_\nHvis str\xc3\xb8mmen gjennom en induktans forandrer seg med \xc3\xa9n ampere per sekund s\xc3\xa5 tilsvarer spenningen som tilf\xc3\xb8res over induktansen i volt induktiviteten i H. Blir spenningen alts\xc3\xa5 1 V er induktiviteten 1 H._NEWLINE_Henry er en stor m\xc3\xa5leenhet; de fleste spoler m\xc3\xa5les derfor i \xc2\xb5H og i mH. For spesielle vitenskapelige f\xc3\xb8lsomme sensorer lages det spoler med induktivitet st\xc3\xb8rre enn en kH.\n_START_SECTION_\nOppbygging\n_START_PARAGRAPH_\nEn spole dannes for det meste av en leder, oftest av kopper, som er viklet opp uten at viklingene ber\xc3\xb8rer hverandre elektrisk, oftest med lakkisolasjon av tr\xc3\xa5den. En rett leder oppviser ogs\xc3\xa5 en induktans. Hvis str\xc3\xb8mmen g\xc3\xa5r inn i planet, g\xc3\xa5r magnetfeltet konsentrisk rundt den, med urviseren. Dette er den s\xc3\xa5kalte h\xc3\xb8yreh\xc3\xa5ndsregelen, hvor tommelen peker i str\xc3\xb8mretningen og de andre fingrene i magnetfeltets retning._NEWLINE_Ved \xc3\xa5 vikle opp lederen i en spole vil de enkelte feltene summeres og induktiviteten blir tilsvarende h\xc3\xb8yere enn for en rett leder med samme lengde. Induktiviteten \xc3\xb8ker med kvadratet av viklingsantallet. Hele magnetfeltet g\xc3\xa5r gjennom spolens midte; feltstyrken er derfor st\xc3\xb8rst her. Feltstyrken utenfor spolen blir langt svakere, da feltet spres over et mye st\xc3\xb8rre volum.\n_START_SECTION_\nInduktans\n_START_PARAGRAPH_\nInduktans er \xc3\xa9n av de to formene av reaktans, eller noe uvitenskapelig uttrykt "vekselstr\xc3\xb8msmotstand". Den andre formen er kapasitans som dannes av en elektrisk kondensator. I prinsippet er en reaktans en tapsfri komponent. Det vil si at den ikke har elektriske energitap og ikke kan avgi varme. Den kan imidlertid lagre og avgi energi. I praksis har vikletr\xc3\xa5den imidlertid en resistans i tillegg, og denne avgir energi som , hvor R er resistansen i Ohm, I er str\xc3\xb8mmen i Amper og P er avgitt effekt._NEWLINE_For en spole \xc3\xb8ker reaktansen (m\xc3\xa5lt i Ohm) proporsjonalt med frekvensen; for kondensatorer avtar den med frekvensen.\n_START_SECTION_\nDualitet\n_START_PARAGRAPH_\nEt kjent mekanisk system som oppviser svingningsegenskaper er et vektlodd (en masse) som er opphengt i en spiralfj\xc3\xa6r. Loddet svinger opp og ned hvis det forstyrres, alts\xc3\xa5 blir trekt ut av likevekten og s\xc3\xa5 slippes. Kondensatoren tilsvarer fj\xc3\xa6ra og spolen tilsvarer massen. Resistansen i spolen tilsvarer friksjonen som massen ser, som for eksempel luftmotstanden mot bevegelsen.\n_START_SECTION_\nPermeabilitet\n_START_PARAGRAPH_\nI midten av spolen kan det plasseres forskjellige materialer. De fleste stoffer har ingen innvirkning p\xc3\xa5 induktiviteten, men de fleste stoffene som har en innvirkning, \xc3\xb8ker den. Slike stoffer kalles paramagnetiske. Det er gjerne stoffer som tiltrekkes av en magnet som har en slik virkning. Noen f\xc3\xa5 stoffer minker induktiviteten noe; slike stoffer kalles diamagnetiske. Den paramagnetiske effekten kan virke til \xc3\xa5 \xc3\xb8ke induktiviteten vesentlig; diamagnetiske stoffer har oftest sv\xc3\xa6rt liten innvirkning. For maksimal \xc3\xb8kning av induktiviteten omsluttes hele spolen av et paramagnetisk materiale. Denne konstruksjonen kalles en kjerne, selv om den ikke bare er til stede i midten av spolen. Kjernen leder nesten hele magnetfeltet; nesten ikke noe magnetfelt trenger ut til omgivelsene. Virkningen av induktivitetsendringen av et stoff kalles permeabilitet og er en materialkonstant for stoffet.\n_START_SECTION_\nMetning\n_START_PARAGRAPH_\nDet finnes ingen fysiske grenser for hvor sterkt et magnetfelt kan v\xc3\xa6re. Jo mer str\xc3\xb8m vi tilf\xc3\xb8rer en spole (uten kjerne), jo sterkere blir magnetfeltet fra den. Likevel setter resistansen en grense for hvor mye str\xc3\xb8m som kan tilf\xc3\xb8res f\xc3\xb8r spolen brenner opp. For \xc3\xa5 oppn\xc3\xa5 sv\xc3\xa6rt sterke magnetiske felt brukes derfor superledere som ikke oppviser noen resistans. Et paramagnetisk kjernemateriale hjelper i denne sammenhengen lite selv om et slikt materiale vanligvis \xc3\xb8ker feltstyrken vesentlig. Kjernematerialer har alle grenser for hvor sterke magnetfelt de kan lede. Utover en viss feltstyrke kan ikke magnetiseringen \xc3\xb8kes videre ved \xc3\xa5 tilf\xc3\xb8re mer str\xc3\xb8m. Man sier at kjernen er g\xc3\xa5tt i metning, som betyr at \xc3\xb8kning av str\xc3\xb8mmen ikke lengre f\xc3\xb8rer til forsterkning av magnetfeltet.\n_START_SECTION_\nElektromagnet\n_START_PARAGRAPH_\nN\xc3\xa5r en spole tilf\xc3\xb8res en likestr\xc3\xb8m blir den magnetisk med nordpolen i \xc3\xa9n ende og sydpolen i den andre. Den oppf\xc3\xb8rer seg n\xc3\xb8yaktig som en permanentmagnet. Magnetismen kan \xc3\xb8kes ved \xc3\xa5 innf\xc3\xb8re en kjerne i midten av spolen, men en omsluttende kjerne vil lede hele feltet og ikke virke som en magnet sett utenfra. Elektromagneter finnes i et utall varianter og st\xc3\xb8rrelser.\n_START_SECTION_\nFrekvenser\n_START_PARAGRAPH_\nTil kraftform\xc3\xa5l bruker 16 2/3 Hz for tog, 50 Hz (60Hz i noen land) i hjem og industri og 400 Hz i fly. I fly er 400 Hz valgt for \xc3\xa5 spare vekt. Spoler og transformatorer kan gj\xc3\xb8res fysisk mindre for samme funksjon n\xc3\xa5r frekvensen \xc3\xb8ker. I audiosammenheng brukes det h\xc3\xb8rbare frekvensomr\xc3\xa5det 20 Hz til 20 kHz. For radiokommunikasjon brukes frekvenser fra 150 kHz (langb\xc3\xb8lge) til flere GHz. Induktivitetene er i praksis sm\xc3\xa5 for h\xc3\xb8ye frekvenser og er valgt store for lave frekvenser.\n_START_SECTION_\nReleer\n_START_PARAGRAPH_\nElektromagneten kan brukes til mekanisk \xc3\xa5 trekke til en vippe som igjen drar den ene delen av en kontakt slik at kontakten blir ledende. Det kan ogs\xc3\xa5 sluttes flere kontakter samtidig og kontaktene kan ogs\xc3\xa5 v\xc3\xa6re utf\xc3\xb8rt vekslende slik at en kontakt \xc3\xa5pnes og en annen sluttes. Dette kalles en vender. Kontaktene er isolerte fra spolen og kan lede langt sterkere str\xc3\xb8mmer enn spolen tilf\xc3\xb8res. Slik kan sm\xc3\xa5 str\xc3\xb8mmer styre store str\xc3\xb8mmer og av den grunn har releet v\xc3\xa6rt en um\xc3\xa5telig viktig komponent. Siden det ikke finnes noen mellomting mellom p\xc3\xa5 og av betraktes releet ikke som en aktiv elektronisk komponent. Releer er i dag for det meste erstattet av aktive elektroniske komponenter som MOSFET transistorer, tyristorer og triacer. Isolasjon kan i slike komponenter oppn\xc3\xa5s ved lysstyring internt.\n_START_SECTION_\nMotorer\n_START_PARAGRAPH_\nElektromagnetisme utnyttes til \xc3\xa5 drive sm\xc3\xa5 og store elektromotorer, b\xc3\xa5de for like- og vekselstr\xc3\xb8m. I en vekselstr\xc3\xb8msmotor dreier feltet seg i stator og rotor l\xc3\xb8per etter. I en likestr\xc3\xb8msmotor finnes forskjellige metoder for \xc3\xa5 drive rotoren. I moderne motorer forandres likestr\xc3\xb8mmen til vekselstr\xc3\xb8m av en elektronisk kopling. I eldre og i billige motorer brukes en s\xc3\xa5kalt kommutator p\xc3\xa5 aksen til rotoren. Denne kopler stadig om feltet til rotoren mens den dreier.\n_START_SECTION_\nGeneratorer\n_START_PARAGRAPH_\nGeneratorer produserer elektrisk energi fra den tilf\xc3\xb8rte rotasjonsenergien og er en slags omvendt elektromotor. Generatorer kan produsere likestr\xc3\xb8m eller vekselstr\xc3\xb8m, for vekselstr\xc3\xb8m som \xc3\xa9nfase eller trefase. Noen motorer kan brukes som generatorer og noen kan det ikke. I moderne biler lager generatoren trefase vekselstr\xc3\xb8m som likerettes av dioder.\n_START_SECTION_\nResiprositet\n_START_PARAGRAPH_\nOver ble det nevnt at en tilf\xc3\xb8rt str\xc3\xb8m til en spole vil f\xc3\xb8re til at den danner et magnetfelt. Det omvendte er ogs\xc3\xa5 riktig: N\xc3\xa5r en spole tilf\xc3\xb8res et varierende magnetfelt s\xc3\xa5 vil det induseres en spenning over den.\n_START_SECTION_\nTransformator\n_START_PARAGRAPH_\nTo spoler som begge har et felles magnetfelt kalles en transformator. Transformatorer har oftest fullstendig omsluttende kjerner. Noen kjerner kan ha et kort luftgap for \xc3\xa5 minke induktiviteten noe. Siden spolene deler magnetfeltet, er de elektrisk tett koplet; det vil si at energi som tilf\xc3\xb8res \xc3\xa9n vikling kan tas ut av den andre viklingen. En vekselspenning satt p\xc3\xa5 \xc3\xa9n vikling vil vil likeledes kunne m\xc3\xa5les p\xc3\xa5 den andre viklingen. Det er ofte vesentlig i transformatorens oppgaver at de to viklingene er galvanisk adskilt. En transformator hvor de to viklingene har kontakt med hverandre, kalles en autotransformator. Transformatorer kan ha et stort tall isolerte viklinger.\n_START_SECTION_\nKjernetap\n_START_PARAGRAPH_\nDersom kjernen til en spole eller transformator best\xc3\xa5r av et godt ledende metall, som jern, vil et vekslende magnetfelt f\xc3\xb8re til at det induseres str\xc3\xb8mmer i jernet i tillegg til i viklingen(e). Disse str\xc3\xb8mmene (eng.: "eddy currents") f\xc3\xb8rer til u\xc3\xb8nskede tap. Tapene \xc3\xb8ker med frekvensen. Ved \xc3\xa5 dele kjernen opp i tynne plater, kalt transformatorblikk, reduseres dette problemet noe. For \xc3\xa5 f\xc3\xa5 riktig sm\xc3\xa5 tap kan kjernen utf\xc3\xb8res som pulver holdt sammen av et lim. I modernere transformatorer st\xc3\xb8ter en ogs\xc3\xa5 p\xc3\xa5 keramiske kjerner med h\xc3\xb8y permeabilitet og som ikke leder str\xc3\xb8m.\n_START_SECTION_\nVariabel induktivitet\n_START_PARAGRAPH_\nDet er av og til n\xc3\xb8dvendig \xc3\xa5 kunne fininnstille en spoles eller transformators induktivitet. Dette er spesielt viktig n\xc3\xa5r induktiviteten i en krets arbeider mot en kapasitet for \xc3\xa5 oppn\xc3\xa5 en gitt resonansfrekvens. Kjernen i midten av spolen f\xc3\xa5r da et luftgap som kan endres med en liten skrue som inneholder kjernemateriale.\n_START_SECTION_\nBruksomr\xc3\xa5der\n_START_PARAGRAPH_\nSpoler, eller induktiviteter, kan for det meste ikke dannes i integrerte kretser. Man unng\xc3\xa5r \xc3\xa5 bruke spoler og transformatorer der man kan, siden de er forholdsvis dyre, store og tunge. Det kan for eksempel lages elektroniske kretser som etterligner spoler, og slike brukes i filtre. Likevel er spoler, spesielt transformatorer, ikke til \xc3\xa5 se bort fra, spesielt n\xc3\xa5r det gjelder \xc3\xa5 overf\xc3\xb8re signaler eller energi uten galvaniske forbindelser. Transformatorer og spoler brukes ofte i nettverksteknologi.'