Die meisten elektronischen Geräte, die Sie vielleicht auch für Ihre DIY-Elektroprojekte herstellen, arbeiten mit Gleichstrom. Dennoch ist es wichtig, einige Konzepte des Wechselstroms zu verstehen. Die meisten Haushalte sind nämlich für Wechselstrom verdrahtet. Wenn Sie also beispielsweise Ihr Musikboxenprojekt an eine Steckdose anschließen wollen, müssen Sie Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln. Wechselstrom hat außerdem einige nützliche Eigenschaften, wie z. B. die Möglichkeit, Spannungspegel mit einer einzigen Komponente (einem Transformator) umzuwandeln, weshalb Wechselstrom als primäres Mittel zur Übertragung von Elektrizität über große Entfernungen gewählt wurde.
Was ist Gleichstrom?
Gleichstrom (DC) ist, wie Sie vielleicht schon am Namen erkennen können, ein linearer elektrischer Strom - er bewegt sich in einer geraden Linie.
Gleichstrom kann aus verschiedenen Quellen stammen, darunter Batterien, Solarzellen, Brennstoffzellen und einigen modifizierten Lichtmaschinen. Gleichstrom kann auch durch die Verwendung eines Gleichrichters, der Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt, aus Wechselstrom "gemacht" werden. Auf dieser Seite finden Sie mehr Informationen zu DC-Steckern.
Gleichstrom bietet eine weitaus gleichmäßigere Spannung, so dass die meisten elektronischen Geräte auf Gleichstrom angewiesen sind und Gleichstromquellen wie Batterien verwenden. Elektronische Geräte können auch Wechselstrom aus der Steckdose in Gleichstrom umwandeln, wobei ein Gleichrichter verwendet wird, der oft in die Stromversorgung eines Geräts eingebaut ist. Auch ein Transformator wird verwendet, um die Spannung auf ein für das betreffende Gerät geeignetes Niveau anzuheben oder abzusenken.
Allerdings verwenden nicht alle elektrischen Geräte Gleichstrom. Zahlreiche Geräte, insbesondere Haushaltsgeräte wie Lampen, Waschmaschinen und Kühlschränke, werden mit Wechselstrom betrieben, der über Steckdosen direkt aus dem Stromnetz bezogen wird.
Was ist Wechselstrom?
Wechselstrom (AC) ist der Standardstrom, der aus der Steckdose kommt, und wird als Ladungsfluss definiert, der eine periodische Richtungsänderung aufweist.
Der Stromfluss des Wechselstroms wechselt aufgrund von Elektronen zwischen positiv und negativ - elektrische Ströme werden durch den Fluss dieser Elektronen verursacht, die sich entweder in positiver (aufwärts) oder negativer (abwärts) Richtung bewegen können. Dies wird als sinusförmige Wechselstromwelle bezeichnet, die durch die Erzeugung von Wechselstrom durch Generatoren in Kraftwerken verursacht wird.
Wechselstromgeneratoren produzieren Wechselstrom, indem sie eine Drahtschleife in einem Magnetfeld drehen. Wechselstromwellen werden erzeugt, wenn sich der Draht in Bereiche mit unterschiedlicher magnetischer Polarität bewegt - der Strom ändert beispielsweise seine Richtung, wenn sich der Draht von einem der Pole des Magnetfelds zum anderen dreht. Diese wellenförmige Bewegung führt dazu, dass sich Wechselstrom weiter ausbreiten kann als Gleichstrom - ein großer Vorteil, wenn es darum geht, Verbraucher über Steckdosen mit Strom zu versorgen.
Wozu braucht man zwei verschiedene Stromarten?
Obwohl viele der modernen Elektronik- und Stromversorgungsgeräte Gleichstrom bevorzugen, weil er reibungslos fließt und eine gleichmäßige Spannung liefert, könnten wir ohne Wechselstrom nicht auskommen. Beide Arten von Strom sind unverzichtbar; keine ist "besser" als die andere.
Tatsächlich dominiert der Wechselstrom den Elektrizitätsmarkt; alle Steckdosen bringen den Strom in Form von Wechselstrom in die Häuser, selbst dort, wo der Strom möglicherweise sofort in Gleichstrom umgewandelt werden muss. Dies liegt daran, dass Gleichstrom nicht die gleichen langen Strecken vom Kraftwerk zum Gebäude zurücklegen kann wie Wechselstrom. Zudem ist die Erzeugung von Wechselstrom viel einfacher als die von Gleichstrom, da sich die Generatoren anders drehen, und das System ist insgesamt billiger zu betreiben - mit Wechselstrom lässt sich der Strom problemlos über kilometerlange Leitungen und Masten durch das nationale Stromnetz transportieren.
