In der Elektrizität gibt es zwei Arten von Strömen - Gleich- und Wechselstrom. Auch Geräte benötigen zur Stromversorgung die eine oder andere Stromart. Davon hängt die Möglichkeit ihrer Arbeit ab und manchmal ihre Integrität, nachdem sie an die falsche Stromversorgung angeschlossen wurde. Wir werden in diesem Artikel den Unterschied zwischen Wechselstrom und Gleichstrom beschreiben und in den einfachsten Worten eine kurze Antwort geben.
Inhalt:
- Definition
- Herkunft
- DC-Formeln
- AC-Formeln
Definition
Elektrischer Strom ist die gerichtete Bewegung geladener Teilchen. Dies ist die Definition aus einem Physiklehrbuch. In einfachen Worten kann es so übersetzt werden, dass seine Komponenten immer eine Richtung haben. Tatsächlich ist diese Richtung die bestimmende Richtung im heutigen Gespräch.
Wechselstrom (AC) unterscheidet sich von Gleichstrom (DC) dadurch, dass sich bei letzterem Elektronen (Ladungsträger) immer in die gleiche Richtung bewegen. Dementsprechend besteht der Unterschied zwischen Wechselstrom darin, dass die Bewegungsrichtung und ihre Stärke von der Zeit abhängen. Beispielsweise ändert sich in einer Steckdose die Richtung und Höhe der Spannung bzw. die Stromstärke nach einem sinusförmigen Gesetz mit einer Frequenz von 50 Hz (die Polarität zwischen den Drähten ändert sich 50 Mal pro Sekunde).
Für Dummys in der Elektrik stellen wir dies sozusagen in einer Grafik dar, bei der Polarität und Spannung entlang der vertikalen Achse und die Zeit entlang der horizontalen Achse dargestellt sind:
Die rote Linie zeigt eine konstante Spannung, sie bleibt im Laufe der Zeit unverändert, außer dass sie sich beim Schalten einer starken Last oder einem Kurzschluss ändert. Grüne Wellen zeigen sinusförmigen Strom. Sie können sehen, dass er in die eine oder andere Richtung fließt, im Gegensatz zum Gleichstrom, bei dem Elektronen fließen immer von Minus nach Plus, und die Bewegungsrichtung des elektrischen Stroms wird aus dem Plus gewählt zum Minus.
Einfach ausgedrückt besteht der Unterschied in diesen beiden Beispielen darin, dass die Konstante immer Plus und Minus auf denselben Drähten hat. Wenn wir von einer Variablen sprechen, werden die Konzepte von Phase und Null in der Stromversorgung verwendet. In Analogie zu einer Konstanten betrachtet, dann sind Phase und Nullpunkt plus und minus, nur Polarität wechselt 50-mal pro Sekunde (in den USA und einigen anderen Ländern 60-mal pro Sekunde, in Flugzeugen mehr als 400 mal).
Herkunft
Der Unterschied zwischen AC und DC liegt in ihrem Ursprung. Gleichstrom kann aus galvanischen Zellen wie Batterien und Akkus gewonnen werden.
Es kann auch mit einem Dynamo bezogen werden - dies ist eine veraltete Bezeichnung für einen Gleichstromgenerator. Mit ihrer Hilfe wurde übrigens Energie für die ersten Stromnetze erzeugt. Darüber haben wir im Artikel über. gesprochen Entdeckungen von Nikola Tesla, in Anmerkungen zum Krieg der Ideen zwischen Tesla und Edison. Später hießen so kleine Generatoren für den Antrieb von Fahrradscheinwerfern.
Auch Wechselstrom wird mit Hilfe von Generatoren erzeugt, heute hauptsächlich dreiphasig.
Beide Spannungen können auch mit Halbleiterwandlern und Gleichrichtern gewonnen werden. So können Sie Wechselstrom gleichrichten oder durch Umwandeln von Gleichstrom gewinnen.
DC-Formeln
Die Differenz zwischen Veränderung und Konstante sind auch Formeln zur Berechnung der in der Kette ablaufenden Prozesse. Der Widerstand wird also berechnet durch Ohm'sches Gesetz für einen Kettenabschnitt oder für eine komplette Kette:
E = ich / R
E = ich / (R + r)
Auch die Leistung lässt sich leicht berechnen:
P = UI
AC-Formeln
Bei den Berechnungen von Wechselstromkreisen ist der Unterschied in den Formeln auf die unterschiedlichen Prozesse in Kondensatoren und Induktivitäten zurückzuführen. Dann lautet die Formel des Ohmschen Gesetzes für den aktiven Widerstand:
Für Kapazität:
Für Induktivität:
Hier sind 1 / wC und wL kapazitive und induktive Reaktanzen, und w ist die Kreisfrequenz, sie ist gleich 2piF.
Für eine Schaltung mit Kapazität und Induktivität:
wL-1/wC ist die Reaktanz, sie wird als Z bezeichnet.
Das folgende Video erklärt genauer, was der Unterschied zwischen Wechselstrom und Gleichstrom ist:
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