Wie unterscheiden sich Gleichstrom und Wechselstrom?
Weißt du, ob dein Handy mit Gleichstrom oder Wechselstrom betrieben wird? Welcher Strom kommt eigentlich aus der Steckdose? Und wie wird die Ladestation für dein E-Auto betrieben? Wir erklären, was Gleich- und Wechselstrom voneinander unterscheidet – und wofür sie genutzt werden.
Was ist Wechselstrom?
Wechselstrom oder „Alternating Current“ (AC) besteht aus Elektronen, die sich konstant zwischen Plus- und Minuspol hin- und herbewegen. Dadurch entsteht eine Wellenbewegung oder Sinuskurve. Wie häufig die Stromrichtung pro Sekunde wechselt, wird in der Einheit Hertz (Hz) angegeben. Die Stromnetze in Europa werden beispielsweise mit 50 Hz betrieben: Das bedeutet, die Richtung der Elektronen ändert sich 50-mal pro Sekunde.
Was sind die Vorteile von Wechselstrom?
Mit dem Wechsel der Richtung wechselt auch die Spannung des Stroms. Darum lässt er sich leicht an unterschiedliche Spannungsniveaus anpassen. Das ist ideal, um Strom durch Stromnetze zu transportieren, bei denen an jeder beliebigen Stelle Strom eingespeist oder entnommen werden kann.
Welcher Strom kommt aus der Steckdose?
Bei dem Strom, den du aus der Steckdose beziehst, handelt es sich um Wechselstrom mit einer Spannung von 230 Volt. Was ist der Nachteil von Wechselstrom? Wird Wechselstrom über extrem lange Distanzen transportiert, sind die Energieverluste verhältnismäßig hoch. Darum wird Wechselstrom beispielsweise nicht für Unterseekabel verwendet.
Wofür wird Wechselstrom genutzt?
Viele elektrische Haushaltsgeräte werden mit Wechselstrom betrieben, darunter Großgeräte wie Kühlschränke, Waschmaschinen oder Spülmaschinen, aber auch Kleingeräte wie Kaffeemaschinen, Mixer oder Toaster.
Was ist Gleichstrom?
Gleichstrom oder „Direct Current“ (DC) besteht aus Elektronen, die in eine Richtung fließen: vom Minuspol zum Pluspol. Die Spannung bleibt dabei konstant.
Was sind die Vorteile von Gleichstrom?
Gleichstrom ist gut geeignet, um Strom über extrem lange Distanzen zu transportieren. Das gilt insbesondere für sogenannte Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungskabel (HGÜ). Dabei gehen auf eine Entfernung über 1000 Kilometer nur rund vier Prozent der Energie verloren, während sie bei Wechselstromnetzen bei sechs bis zehn Prozent liegen können. Ein typischer Verwendungszweck sind darum beispielsweise Leitungen zu Bohrinseln oder Windkraftanlagen. Zudem ist Gleichstrom ideal zum Speichern von Energie, deshalb wird er auch in Akkus und Batterien verwendet. Aufgrund seiner stabilen Spannung ist Gleichstrom außerdem gut für den Betrieb besonders empfindlicher Elektrogeräte geeignet.
Was sind die Nachteile von Gleichstrom?
Wegen der konstanten Leistung kann Gleichstrom nur in Form von Punkt-zu-Punkt-Leitungen verwendet werden, an deren Enden der Gleichstrom in Wechselstrom durch Wechselrichter umgewandelt werden muss. Darum ist er ungeeignet für Stromnetze, bei denen der Strom durch Abzweigungen verteilt wird, insbesondere auf lokaler Ebene.
In welchen Geräten wird Gleichstrom verwendet?
Gleichstrom wird vor allem in batteriebetriebenen Elektrogeräten verwendet, beispielsweise Smartphones und Tablets. Bei solchen Geräten wandelt meist ein Gleichrichter im Netzteil des Geräts den Wechselstrom, der aus der Steckdose kommt, in Gleichstrom um. In einigen Geräten ist für diesen Zweck ein Akku integriert.
Was ist der Unterschied zwischen Gleichspannung und Wechselspannung?
Die Begriffspaare Gleichstrom/Wechselstrom und Gleichspannung/Wechselspannung werden oft synonym verwendet. Allerdings geht es bei AC und DC darum, in welche Richtung die Elektronen fließen. Gleich- und Wechselspannung hingegen definieren, mit wie viel Druck dieser Fluss angetrieben wird. Diese Spannung wird in Volt angegeben.
Ist Starkstrom Wechsel- oder Gleichstrom?
Was umgangssprachlich als „Starkstrom“ bezeichnet wird, ist Wechselstrom, der für Geräte eingesetzt wird, die eine Wechselspannung von 400 Volt benötigen, beispielsweise Wärmepumpen oder Herde mit Backofen. Die korrekte Bezeichnung lautet Dreiphasenwechselstrom oder Drehstrom.
Der Begriff Starkstrom wird aber auch für Gleichstrom mit sehr hoher Voltzahl verwendet, beispielsweise für Strom, der durch HGÜ-Leitungen fließt.
Werden PV-Anlagen mit Gleichstrom oder Wechselstrom betrieben?
PV-Anlagen wandeln Sonnenlicht zunächst in Gleichstrom um. Ein wesentlicher Bestandteil der PV-Anlagen sind Wechselrichter, die diesen Gleichstrom dann in Wechselstrom umwandeln, der im Haushalt verbraucht, in das öffentliche Netz eingespeist oder gespeichert werden kann.
Mit welchem Strom werden E-Autos geladen?
Die Akkus von E-Autos werden mit Gleichstrom geladen. Allerdings gibt es sowohl AC- als auch DC-Ladesäulen. Letztere sind an das Mittel- und Hochspannungsnetz angeschlossen und wandeln dessen Wechselstrom direkt in Gleichstrom um. AC-Ladesäulen hingegen sind an das Niederspannungsnetz angeschlossen – dann übernimmt automatisch ein Gleichrichter im Auto die Umwandlung in Gleichstrom.
Was ist Mischstrom?
Mischstrom wird auch als pulsierender Gleichstrom bezeichnet. Er entsteht, wenn ein Gleichrichter Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt, aber dabei kein Glättungskondensator verwendet werden – ein Bauteil, das die pulsierende Spannung „glättet“, also in eine gleichmäßigere Spannung umwandelt. Im Ergebnis bleibt dann ein kleiner Teil an Elektronen übrig, der periodisch die Richtung wechselt – Mischstrom enthält daher sowohl AC- als auch DC-Bestandteile.
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