Wanneer gelijkstroom (DC) door een spoel stroomt, ontstaat er een magnetisch veld rond de spoel volgens de rechterhandregel van het elektromagnetisme. De magnetische veldsterkte is evenredig met de hoeveelheid stroom die door de spoel vloeit en het aantal draadwindingen in de spoel. Dit fenomeen is van fundamenteel belang voor de werking van elektromagneten die in verschillende toepassingen worden gebruikt, zoals elektromotoren, relais en elektromagneten. De richting van het magnetische veld hangt af van de stroomrichting door de spoel en kan worden gebruikt om magnetische materialen aan te trekken of af te stoten of om mechanische werkzaamheden uit te voeren.
Als u gelijkstroom door een spoel laat gaan, genereert de spoel een stabiel magnetisch veld zolang de stroom vloeit. De sterkte van dit magnetische veld houdt rechtstreeks verband met de hoeveelheid stroom die door de spoel gaat en de fysieke afmetingen van de spoel zelf. Dit magnetische veld kan in tal van toepassingen worden gebruikt, waaronder inductoren in elektronische circuits waar energieopslag of filtering vereist is. Het is ook een integraal onderdeel van apparaten zoals transformatoren, waarbij spoelen een cruciale rol spelen bij het omzetten van spanningsniveaus in stroomdistributie- en transmissiesystemen.
Wanneer er stroom door een spoel wordt geleid, genereert de spoel een magnetisch veld om zich heen. Dit magnetische veld is evenredig met de hoeveelheid stroom die door de spoel vloeit en het aantal draadwindingen in de spoel. De richting van het magnetische veld volgt de rechterhandregel, waarbij de vingers van de rechterhand krullen in de richting van de stroom door de spoel, en de duim in de richting van het gegenereerde magnetische veld wijst. Dit principe ligt ten grondslag aan de werking van elektromagneten en inductoren, die essentiële componenten zijn in elektrische en elektronische systemen voor taken variërend van schakeloperaties in relais tot energieopslag in voedingen.
Wanneer de gelijkstroom die door een spoel vloeit, wordt uitgeschakeld, stort het magnetische veld rond de spoel in. Volgens de wet van elektromagnetische inductie van Faraday induceert een verandering in de magnetische flux door een spoel een spanning (of elektromotorische kracht, EMF) in de spoel. Wanneer de stroom wordt onderbroken of uitgeschakeld, induceert het instortende magnetische veld een spanning in de spoel die een korte stroomstoot kan genereren, ook wel een tegen-elektromotorische kracht (tegen-EMF) genoemd. Deze tegen-EMK kan mogelijk spanningspieken in het circuit veroorzaken, die moeten worden beheerd met geschikte beschermende apparaten zoals diodes of snubbercircuits om schade aan elektronische componenten te voorkomen.
Wanneer gelijkstroom door een inductor gaat, is de inductor bestand tegen veranderingen in de stroomstroming vanwege zijn inherente eigenschap die bekend staat als inductantie. In eerste instantie, wanneer DC wordt toegepast, zorgt de inductor ervoor dat de stroom soepel kan stromen. Als er echter een plotselinge verandering optreedt in de aangelegde gelijkspanning of als de stroom abrupt wordt uitgeschakeld, verzet de inductor zich tegen de verandering door een spanning (tegen-EMK) te induceren die de initiële stroomverandering tegenwerkt. Dit gedrag wordt beschreven door de wet van Lenz, die stelt dat de geïnduceerde EMF zich altijd zal verzetten tegen de verandering in de magnetische flux die deze veroorzaakte. Inductoren worden gebruikt in circuits om energie tijdelijk op te slaan en om de snelheid waarmee de stroom verandert te regelen, zoals in DC-DC-omzetters, filters en toepassingen voor energieopslag.
