Induktive Kopplung bezieht sich auf das Phänomen, das auftritt, wenn ein durch einen elektrischen Strom erzeugtes Magnetfeld eine Wirkung auf etwas anderes induziert. Wenn dies geschieht, werden die beiden dann durch die induktiven Wirkungen des Magnetfelds gegenseitig reaktiv oder gekoppelt. Wenn beispielsweise ein elektrischer Strom durch einen Draht fließt, kann das erzeugte elektromagnetische Feld einen elektrischen Strom in einem anderen Draht induzieren, wodurch die beiden induktiv gekoppelt werden. Die Prinzipien und Wirkungen der induktiven Kopplung finden Anwendung in Geräten wie Transformatoren und Elektromotoren.
Die Effekte der induktiven Kopplung können auf eine von drei Hauptwegen genutzt werden. Erstens kann das induzierende Feld einen speziell gewünschten elektrischen Strom erzeugen, beispielsweise in Transformatoren. Zweitens kann das induzierende Feld einen speziell gewünschten mechanischen Effekt erzeugen, beispielsweise bei Elektromotoren. Schließlich kann das induzierende Feld eine Resonanz erzeugen, die selbst gezielt gewünschte elektrische Ströme erzeugen kann, wie beispielsweise bei Funkübertragungs- und -empfangsgeräten und berührungslosen Ladegeräten.
In Transformatoren fließt ein elektrischer Strom durch einen Draht, der um einen Kern gewickelt ist, der als Primärwicklung bezeichnet wird. Dieser Draht wird absichtlich in der Nähe eines anderen um denselben Kern gewickelten Drahts platziert, der als Sekundärwicklung bezeichnet wird. Das elektromagnetische Feld, das erzeugt wird, indem Strom durch die Primärwicklung geleitet wird, induziert dann einen elektrischen Strom in der Sekundärwicklung.
Wenn die beiden Wicklungen die gleiche Anzahl von Windungen um den Kern haben, ermöglicht dies der Primärwicklung, eine exakte Kopie ihres elektrischen Stroms an die Sekundärwicklung weiterzugeben. Diese Arten von Transformatoren werden typischerweise als Trenntransformatoren bezeichnet. Durch Induktion ermöglichen sie es, zwei Stromkreise elektrisch zu verbinden oder zu koppeln, ohne tatsächlich in direkten physischen Kontakt zu kommen, was die beiden Stromkreise physisch voneinander isoliert.
Wenn die Primär- und Sekundärwicklung nicht die gleiche Windungszahl um den Kern haben, bewirkt die induktive Kopplung einen anderen Effekt. Das von der Primärwicklung erzeugte elektromagnetische Feld induziert einen Strom, dessen Wert proportional zur Differenz zwischen den beiden Wicklungen ist. Wenn zum Beispiel die Primärwicklung 10 Windungen um den Kern und die Sekundärwicklung 20 Windungen um den Kern hat, ist der induzierte Strom in der Sekundärwicklung das Doppelte der Spannung des durch die Primärwicklung fließenden Stroms.
Ein Elektromotor nutzt einen anderen Aspekt des elektromagnetischen Feldes. Bei einem einfachen Motor wird ein Draht um einen Rotor gewickelt, der die Drehwelle des Motors bildet. Wenn ein elektrischer Strom durch den Draht geleitet wird, entsteht ein elektromagnetisches Feld. Dieses Feld induziert dann eine mechanische Kraft, indem es die um den Rotor herum angebrachten Magnete wegdrückt und zu ihnen zieht, abhängig von der Polarität der Magnetfelder.
Resonanzgeräte funktionieren jedoch ähnlich wie Transformatoren, jedoch ohne die gepaarten Wicklungen. In diesen Geräten wird ein stehendes elektromagnetisches Feld erzeugt. Wenn dieses Feld auf eine Antenne trifft, bewirkt die Wirkung der induktiven Kopplung, dass die Antenne mitschwingt, was wiederum an ihrem Speisepunkt einen elektrischen Strom induziert. Bei einem Radio wird der induzierte Strom verstärkt und über das Radio gehört. In einem Ladegerät wird der induzierte Strom direkt an die Pole einer Batterie angelegt, um diese wieder aufzuladen.