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Grundlagen |
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| Während Batterien Gleichstrom liefern, verwendet man im Lichtnetz Wechselstrom. Die Polarität der Wechselspannung kehrt sich mit einer Frequenz f laufend um. An der Steckdose findet man eine Wechselspannung mit 230 V bei einer Frequenz von 50 Hertz (Hz), also mit 50 vollständigen Wechseln in einer Sekunde. Eine volle Periode dauert 20 Millisekunden. Die höchste Momentanspannung liegt bei ca. 325 V. Die Effektivspannung Ueff beträgt 230 V. Das bedeutet, dass an einem Ohmschen Widerstand bei einer Gleichspannung von 230 V die gleiche mittlere Leistung umgesetzt wird. Mit einem Oszilloskop lässt sich der zeitliche Verlauf der sinusfömigen Wechselspannung sichtbar machen. |
Das Oszillogramm einer Wechselspannung
| Der wichtigste Grund Wechselstrom einzusetzen ist die Möglichkeit, mit Transformatoren die Spannung zu verändern. Ein Transformator enthält zwei Dahtspulen auf einem gemeinsamen Eisenkern. Das Verhältnis der Windungszahlen entspricht dem Verhältnis der Spannungen. Ein Transformator verändert im umgekehrten Windungsverhältnis die Stromstärke, so dass die Leistung bis auf geringe Verluste unverändert bleibt. |
| Wechselspannungen spielen auch als Signalspannungen
eine wichtige Rolle. So sind z.B. Tonfreqenzsignale
auf einer Telefonleitung oder an einem Lautsprecher ebenfalls Wechselspannungen,
wobei aber meist mehrere Frequenzen im Bereich 20 Hz bis 20 kHz (Niederfrequenz)
zusammen auftreten. Man kann typische Niederfrequenzsignale z.B. mit einem
Oszilloskop untersuchen. Anwendung: Ausgangsübertrager im NF-Verstärker YouTube-Kurzvortrag: Wechselstrom |
Der Transformator
