Die Funktion unserer Elektronikgeräte beruht auf zwei Arten von Strom – Wechselstrom (AC) und Gleichstrom (DC). Aber kennst du den Unterschied zwischen den beiden und wofür sie verwendet werden?
AC und DC beschreiben beide Arten des Stromflusses in einem Stromkreis. Bei Gleichstrom (DC) fließt die elektrische Ladung (der Strom) nur in eine Richtung. Bei Wechselstrom (AC) dagegen ändert sich die Richtung des Stroms periodisch.
Was ist Wechselstrom (AC)?
Wechselstrom (AC) ist der Standardstrom, der aus den Steckdosen kommt. Es handelt sich um einen Stromfluss, der eine periodische Änderung der Richtung aufweist.
Der Stromfluss von AC wechselt zwischen positiv und negativ aufgrund der Elektronen – elektrische Ströme entstehen durch die Bewegung dieser Elektronen, die sich in positive (aufwärts) oder negative (abwärts) Richtung bewegen können. Diese Bewegung erzeugt eine sinusförmige AC-Welle, die entsteht, wenn Generatoren im Kraftwerk Wechselstrom erzeugen.
Wechselstrom wird erzeugt, indem eine Drahtschleife in einem magnetischen Feld gedreht wird. Die Wechselstromwellen entstehen, wenn sich der Draht von einem Pol des Magnetfelds zum anderen dreht. Diese wellenförmige Bewegung ermöglicht es AC-Strom, über große Entfernungen zu reisen, was ein großer Vorteil bei der Stromversorgung von Verbrauchern über Steckdosen ist.
Was ist Gleichstrom (DC)?
Gleichstrom (DC) hingegen ist ein linearer Strom – er bewegt sich in einer geraden Linie.
Gleichstrom kann aus verschiedenen Quellen stammen, einschließlich Batterien, Solarzellen, Brennstoffzellen und einigen modifizierten Generatoren. DC-Strom kann auch aus AC-Strom erzeugt werden, indem ein Gleichrichter verwendet wird, der AC in DC umwandelt.
DC-Strom liefert eine konstantere Spannung, weshalb die meisten elektronischen Geräte darauf angewiesen sind und Gleichstromquellen wie Batterien verwenden. Elektronische Geräte können AC-Strom auch in DC-Strom umwandeln, indem sie einen Gleichrichter verwenden, der oft in das Netzteil des Geräts integriert ist. Ein Transformator wird ebenfalls verwendet, um die Spannung auf ein für das Gerät geeignetes Niveau anzuheben oder abzusenken.
Nicht alle elektrischen Geräte verwenden jedoch Gleichstrom. Viele Geräte, insbesondere Haushaltsgeräte wie Lampen, Waschmaschinen und Kühlschränke, verwenden AC-Strom, der direkt über Steckdosen vom Stromnetz geliefert wird.
Warum gibt es zwei verschiedene Arten von Strom?
Obwohl heute viele elektronische Geräte Gleichstrom bevorzugen, aufgrund seines gleichmäßigen Flusses und der gleichbleibenden Spannung, könnten wir nicht ohne Wechselstrom auskommen. Beide Stromarten sind unverzichtbar, eine ist nicht “besser” als die andere.
In der Tat dominiert Wechselstrom den Strommarkt. In Gebäude fließt Strom von allen Steckdosen in Form von Wechselstrom, selbst wenn der Strom sofort in Gleichstrom umgewandelt werden muss. Dies liegt daran, dass Gleichstrom nicht über die gleichen langen Entfernungen von Kraftwerken zu Gebäuden transportiert werden kann wie Wechselstrom. Außerdem ist es einfacher, Wechselstrom zu erzeugen als Gleichstrom, und das System ist insgesamt kostengünstiger – mit Wechselstrom kann Strom problemlos über nationale Netze über lange Strecken transportiert werden.
Gleichstrom wird hauptsächlich dort eingesetzt, wo Energie in Batterien für zukünftige Verwendung gespeichert werden muss. Smartphones, Laptops, tragbare Generatoren, Taschenlampen, Überwachungskamerasysteme im Freien… alles, was batteriebetrieben ist, verlässt sich auf die Speicherung von Gleichstrom. Wenn Batterien von der Netzversorgung aufgeladen werden, wird AC-Strom mithilfe eines Gleichrichters in DC-Strom umgewandelt und in der Batterie gespeichert.
Es gibt jedoch nicht nur eine Methode zum Aufladen. Wenn du beispielsweise dein Telefon mit einer Powerbank auflädst, verwendest du eine DC-Stromversorgung anstelle einer AC-Stromversorgung. In solchen Situationen müssen Gleichstrom-Gleichstromversorgungen möglicherweise die Spannung der Ausgabe (in diesem Fall die Powerbank) für die Verwendung des Geräts (in diesem Fall das Telefon) ändern.
Bilder:
