Wechselspannung mit dem Oszilloskop sichtbar gemacht
Batterien als Gleichspannungsquellen
Schaltbild einer Batterie
Wechselspannung im Haushalt
Übertragung elektrischer Energie durch Freileitungen mit Wechselstrom
Spannungsdiagramm einer Gleichspannung
Spannungsdiagramm einer Wechselspannung
Elektrischer Strom kurz erklärt
Elektrischer Strom sind bewegte Ladungsträger, sie können sowohl negative Ladung (Elektronen) als auch positive (Ionen) haben. In einem Metall sind die Elektronen frei beweglich. Sie werden bewegt, weil ein elektrisches Feld sie antreibt. Das Maß für die Intensität des Stromes ist die elektrische "Stromstärke". Sie wird in "Ampere" gemessen, abgekürzt "A". Das Formelzeichen der Stromstärke ist "I".
Elektrische Spannung kurz erklärt
Haben wir an einem Punkt viele positive Ladungen, dann wirkt deren elektrisches Feld anziehend auf die Elektronen, sie wollen zu den positiven Ladungen wandern. Je mehr positive Ladungen dort sind, desto stärker ist die Kraft, die die Elektronen treibt. Für die Anzahl der elektrischen Ladungen hat man ein Maß definiert, es ist die "elektrische Spannung". Sie gibt einfach an, wie groß der Unterschied der elektrischen Ladungen zwischen zwei Punkten ist. Sie wird in "Volt" gemessen, abgekürzt "V". Das Formelzeichen der Spannung ist "U".
Damit also ein Strom fließen kann, muß eine Spannung vorhanden sein.
Was ist Polarität?
Die elektrische Spannung besitzt zwei Pole - den positiven Pluspol und den negativen Minuspol. Am Pluspol herrscht ein Elektronenmangel, die Elektronen wollen zu diesem Pluspol wandern. Am Minuspol herrscht Elektronenüberschuß, die Elektronen werden vom Minuspol abgestoßen. Man verwendet statt Polarität manchmal auch den Begriff Polung.
Was ist eine Spannungsquelle?
Eine Spannungsquelle ist ein zweipoliges Bauelement, zwischen dessen 2 Polen (Anschlüssen) eine elektrische Spannung existiert. Das bekannteste Beispiel einer solchen Spannungsquelle ist eine Batterie. Sie dient als elektrische Energiequelle, die einen elektrische Strom (z.B. durch ein Glühlämpchen) bereitstellen kann. Auch ein Luftballon, der an einem Wollpullover gerieben wurde, kann sich durch Ladungstrennung elektrisch aufladen - er ist dann ebenfalls eine Spannungsquelle.
Was sind Gleichspannung und Gleichstrom?
Ändert eine Spannungsquelle ihre Polarität nicht, dann handelt es sich um eine Gleichspannungsquelle. Fließt von dieser Spannungsquelle ausgehend ein Strom, sprechen wir umgangssprachlich von Gleichstrom. Eine Batterie mit unveränderlichen Polen und eine parallel angeschlossene Glühlampe lassen einen einfachen Stromkreis mit Gleichstromfluß entstehen. Weitere Beispiele für eine Gleichspannungsquelle sind eine Solarzelle, eine Autobatterie oder der Akku im Handy.
Was sind Wechselspannung und Wechselstrom?
Ändert eine Spannungsquelle ihre Polarität periodisch, dann handelt es sich um eine Wechselspannungsquelle. Plus und Minus wechseln im Zeitverlauf ständig, so daß der zeitliche Mittelwert der Spannung Null ist. Die Kurvenform einer Wechselspannung ist oft eine Sinuskurve, es sind aber auch andere Formen möglich. Die Frequenz beschreibt die Anzahl der periodischen Schwingungen pro Zeiteinheit. Die Netzspannung in unserem Haushalt, die an einer Steckdose anliegt, ist eine Wechselspannung. Fließt von einer Wechselspannungsquelle ausgehend ein Strom, dann handelt es sich um Wechselstrom, der periodisch seine Polarität und seinen Wert (Stromstärke) ändert. Wechselspannung entsteht im Wechselstromgenerator. Dabei ist die Frequenz proportional zur Rotordrehzahl.
Mit dem Experimentierkasten "Elektro Profi - Wechselstrom leicht verständlich" lassen sich Wechselstrom-Versuche durchführen.
Foto Oszilloskop: © ALEXEY FILATOV - Fotolia.com
Foto Steckdose: © Pixelmixel - Fotolia.com
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