In der heutigen Welt sind wir in fast allem vollständig auf Technologie angewiesen. Der Großteil unserer Technologie wird mit Strom betrieben. In unseren Häusern gibt es zwei Arten von Strom: Wechselstrom und Gleichstrom. Hier ist der Unterschied zwischen den beiden.
DC-Ströme vs. AC-Ströme
Der Hauptunterschied zwischen Gleichstrom (Gleichstrom) und Wechselstrom (Wechselstrom) besteht darin, dass Gleichströme stets in eine Richtung fließen, während bei Wechselströmen die Richtung der Elektronen ständig hin und her wechselt.
Bei Gleichströmen ist der Stromfluss monodirektional – der Strom fließt nur in eine Richtung und fließt weiterhin in diese Richtung. Daher fließen die Elektronen auch durchgehend in eine Richtung, also in die Richtung, die dem Stromfluss entgegengesetzt ist.
Bei Wechselströmen ändert sich die Stromflussrichtung ständig. Während der Nettostromfluss in eine Richtung verläuft, wechselt der Strom ständig von vorwärts nach rückwärts und wieder vorwärts.
Daher ändert sich auch die Richtung des Elektronenflusses in regelmäßigen Abständen.
Vergleichstabelle zwischen Gleichströmen und Wechselströmen
| Vergleichsparameter | Gleichstrom | Wechselströme |
| Richtung des Stromflusses | Gleichströme fließen stetig in eine einzige Richtung. | Rotierende Magnete werden in Wechselströmen verwendet, die die Richtung des Stromflusses ständig ändern. |
| Magnetismus der Ströme | Stetiger Magnetismus sorgt für den Stromfluss in einer einzigen Richtung. | Die Frequenz von Gleichströmen beträgt 0 Hz, also null Zyklen pro Sekunde. |
| Transfer zwischen Langstrecken | Die Übertragung von Gleichströmen über große Entfernungen führt zu erheblichen Energieverlusten. | Wechselströme können sicher zwischen großen Entfernungen und Hauptstrom übertragen werden. |
| Frequenz des Stroms | Gleichstrom wird für Haushaltsgegenstände wie Batterien, Taschenlampen usw. verwendet. | Die Frequenz von Wechselströmen liegt je nach geografischer Lage zwischen 50 und 60 Hz. |
| Verwendung in Haushaltsgegenständen | Wechselstrom kann in Haushaltsgegenständen nicht verwendet werden, da dort kein Nettostrom fließt und die Batterie beschädigt wird. | Wechselstrom kann nicht in Haushaltsgegenständen verwendet werden, da kein Nettostromfluss vorhanden ist und die Batterie beschädigt wird. |
Was sind Gleichströme?
DC – Gleichstrom ist ein elektrischer Strom, bei dem die Stromrichtung durchgehend konstant ist.
Die Hauptverwendung von Gleichstrom ist in unseren Haushalten zu sehen, um elektrische Geräte mit Energie zu versorgen und Batterien zu laden.
Wechselstrom kann in Haushaltsgegenständen nicht verwendet werden. Der in Vorwärtsrichtung fließende Strom wird durch den rückwärts fließenden Strom aufgehoben. Daher ist der Nettostromfluss gleich Null. Dadurch wird auch der Akku beschädigt.
Die Frequenz von Gleichströmen beträgt null Hertz – also null Zyklen pro Sekunde, da die Richtung des Stromflusses durchgehend konstant ist.
Thomas Edison gilt als Pionier in der Arbeit und Erforschung des Gleichstroms. Er schlug ein Modell für die Installation kleiner, lokaler Kraftwerke zur Stromversorgung von Städten vor.
Da bei der Übertragung von Gleichstrom über große Entfernungen ein hoher Energieverlust entsteht, dürfen diese Anlagen nicht weiter als 1.5 km vom Endverbraucher entfernt sein.
Gleichstrom wird erzeugt durch –
a) Ein Wechselstromgenerator, der mit einem Gerät namens Kommutator ausgestattet ist.
b) Ein Gerät namens Gleichrichter, das Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt
c) Batterien, die Gleichstrom durch chemische Energie erzeugen.
Was sind Wechselströme?
AC – Wechselstrom ist eine Stromart, bei der die Stromflussrichtung in regelmäßigen Zyklen/Intervallen hin und her wechselt.
Beim Transport von Gleichstrom über große Entfernungen kommt es zu großen Energieverlusten. Daher wird Wechselstrom zur Übertragung von Elektrizität über große Entfernungen verwendet. Es kann sogar Strom zwischen zwei Städten übertragen und dabei kaum Strom verlieren.
Aus diesem Grund wird Wechselstrom zur Stromversorgung von Häusern und Gebäuden verwendet. Es treibt auch Elektromotoren an, die in Waschmaschinen und Kühlschränken verwendet werden.
Die Wechselstromfrequenz variiert zwischen 50 und 60 Hertz – 50–60 Zyklen pro Sekunde.
Die in den Vereinigten Staaten verwendete Standardfrequenz des Wechselstroms beträgt etwa 60 Hertz. Während in Europa und anderen Teilen der Welt die Frequenz weiterhin bei etwa 50 Hertz liegt.
Wechselstrom wird in einem Diagramm als Sinuswelle dargestellt.
Ein weiterer Vorteil von Wechselstrom besteht darin, dass er mithilfe eines sogenannten Transformators problemlos von niedrigeren in höhere Spannungen oder von höheren in niedrigere Spannungen umgewandelt werden kann.
Nikola Tesla ist ein Pionier in der Erforschung von Wechselstrom. Teslas Arbeit führte zur Schaffung von Transformatoren.
Transformatoren können verwendet werden, um die Spannung auf mehrere tausend Volt zu erhöhen, um einen einfacheren Transport zu ermöglichen. Sie könnten später auch die Spannung herunterregeln, um den Hausgebrauch zu ermöglichen.
Wechselstrom kann mit einem Gerät erzeugt werden, das als Lichtmaschine bekannt ist.
Hauptunterschiede zwischen Wechselströmen und Gleichströmen
- Die Stromflussrichtung bleibt beim Gleichstrom in einer Richtung konstant. Bei Wechselstrom wechselt die Richtung in regelmäßigen Abständen.
- Die Frequenz von Gleichstrom beträgt null Hertz, während die Frequenz von Wechselstrom 50–60 Hz beträgt.
- Aufgrund erheblicher Energieverluste kann Gleichstrom nicht über große Entfernungen übertragen werden. Daher wird hierfür Wechselstrom verwendet.
- Wechselstrom kann in Haushaltsgegenständen nicht verwendet werden, da kein Nettoenergiefluss vorhanden ist und die Batterie beschädigt wird. Daher wird Gleichstrom häufig in Batterien und Haushaltsgeräten verwendet.
- Die grafische Darstellung von Gleichstrom ist eine Gerade, während es sich bei Wechselstrom um eine Sinuswelle handelt.
Zusammenfassung
Unterschiedliche Arten des Stromverbrauchs erfordern unterschiedliche Arten des Stromflusses – nämlich Gleichstrom und Wechselstrom. Die jahrelange Erforschung dieser Art von Strömungen hat unser Leben erheblich erleichtert.
Der richtige Einsatz jedes Stromtyps in jeder Situation sorgt dafür, dass unsere Elektrogeräte reibungslos funktionieren.
Bibliographie
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