In unserem Alltag benötigen wir täglich Strom und sind mit Gleichstrom und Wechselstrom vertraut; beispielsweise liefert eine Batterie Gleichstrom, während Haushalts- und Industriestrom Wechselstrom ist. Worin besteht also der Unterschied zwischen diesen beiden Stromarten?
„Gleichstrom“, auch bekannt als „Konstantstrom“, ist eine Art von Gleichstrom, bei dem sich Stromstärke und -richtung mit der Zeit nicht ändern.
Wechselstrom
Wechselstrom (AC)Es handelt sich um einen Strom, dessen Stärke und Richtung sich periodisch ändern. Er wird Wechselstrom oder einfach Wechselstrom genannt, weil der Mittelwert des periodischen Stroms in einem Zyklus null ist.
Die Richtung ist bei verschiedenen Gleichströmen gleich. Üblicherweise ist die Wellenform sinusförmig. Wechselstrom kann Elektrizität effizient übertragen. Es gibt jedoch auch andere Wellenformen, die Anwendung finden, wie beispielsweise Dreieck- und Rechteckwellen.
Differenzierung
1. Richtung: Bei Gleichstrom bleibt die Stromrichtung immer gleich; der Strom fließt in eine Richtung. Im Gegensatz dazu ändert sich die Stromrichtung bei Wechselstrom periodisch und wechselt zwischen positiver und negativer Richtung.
2. Spannungsänderungen: Die Gleichspannung bleibt konstant und ändert sich nicht mit der Zeit. Die Wechselspannung hingegen ist sinusförmig und hat üblicherweise eine Frequenz von 50 Hz oder 60 Hz.
3. Übertragungsdistanz: Gleichstrom weist bei der Übertragung relativ geringe Energieverluste auf und kann über große Entfernungen übertragen werden. Wechselstrom hingegen erleidet bei der Übertragung über große Entfernungen hohe Energieverluste und muss daher mittels Transformator angepasst und kompensiert werden.
4. Art der Stromversorgung: Gängige Gleichstromquellen sind beispielsweise Batterien und Solarzellen. Diese Stromquellen erzeugen Gleichstrom. Wechselstrom hingegen wird üblicherweise in Kraftwerken erzeugt und über Transformatoren und Übertragungsleitungen für den privaten und industriellen Gebrauch bereitgestellt.
5. Anwendungsgebiete: Gleichstrom wird häufig in elektronischen Geräten und Elektrofahrzeugen eingesetzt.Ladestationen für ElektrofahrzeugeWechselstrom (AC) findet breite Anwendung in Haushalten, der industriellen Produktion und der Energieübertragung.
6. Stromstärke: Die Stromstärke von Wechselstrom kann periodisch schwanken, während die von Gleichstrom in der Regel konstant bleibt. Das bedeutet, dass bei gleicher Leistung die Stromstärke von Wechselstrom höher sein kann als die von Gleichstrom.
7. Auswirkungen und Sicherheit: Aufgrund der Schwankungen in Stromrichtung und Spannung kann Wechselstrom elektromagnetische Strahlung sowie induktive und kapazitive Effekte hervorrufen. Diese Effekte können unter bestimmten Umständen die Funktion von Geräten und die menschliche Gesundheit beeinträchtigen. Gleichstrom hingegen weist diese Probleme nicht auf und ist daher für bestimmte empfindliche Geräte oder spezielle Anwendungen vorzuziehen.
8. Übertragungsverluste: Gleichstrom weist bei der Übertragung über lange Strecken vergleichsweise geringe Energieverluste auf, da er nicht durch den Widerstand und die Induktivität von Wechselstrom beeinflusst wird. Dies macht Gleichstrom bei der Fernübertragung und Energieübertragung effizienter.
9. Gerätekosten: Wechselstromgeräte (z. B. Transformatoren, Generatoren usw.) sind vergleichsweise verbreiteter und ausgereifter, daher sind ihre Kosten vergleichsweise niedrig. Gleichstromgeräte (z. B.WechselrichterSpannungsregler usw.) sind hingegen in der Regel teurer. Mit der Weiterentwicklung der Gleichstromtechnik sinken die Kosten für Gleichstromgeräte jedoch schrittweise.
Veröffentlichungsdatum: 28. September 2023
