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WechselstromZoomA-Z

Fachgebiet - Physik

Wechselstrom ist ein Strom, der durch eine zeitlich veränderliche Stromstärke und Spannung gekennzeichnet ist. Ursache für diese Veränderlichkeit ist die Erzeugung des Wechselstroms in Generatoren, die auf der Spannungserzeugung durch elektromagnetische Induktion beruht. In einer sich im Magnetfeld drehenden Leiterschleife wird eine Spannung induziert, die einen sinusförmigen Verlauf hat.

Gegenüber Gleichstrom weist Wechselstrom den Vorteil auf, dass er transformierbar ist, d.h. es ist eine Umformung einer Spannung in eine andere möglich. Dies ist sehr wichtig beim Transport von Energie über weite Strecken und bei deren Nutzung.

Die Charakterisierung eines Wechselstroms durch die Momentanwerte ist mathematisch aufwendig. Deshalb werden als geeignete Mittelwerte für Stromstärke und Spannung deren Effektivwerte eingeführt. Der Effektivwert der Stromstärke Ieff ist der quadratische Mittelwert der zeitlich veränderlichen Stromstärke I(t):

Ieff2=1T0TI2(t)dt

Für sinusförmigen Wechselstrom ergibt sich daraus:

Ieff=I02

In analoger Weise gilt für den Effektivwert der Spannung:

Ueff=U02

I0 und U0 sind die Amplituden der sinusförmigen Stromstärke bzw. Spannung.

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

WechselstromLevel 245 min.

ChemieTechnische ChemieChemische Messtechnik

In diesem Kapitel werden die Grundlagen der Wechselstromtheorie behandelt und mittels Simulationen gefestigt. Die Größen Gleichrichtwert, Effektivwert und RC-Glied werden erläutert.