Was ist der Unterschied zwischen Wechsel- und Gleichstrom?
Elektrizität ist eine Art von Energie, die die Bewegung von Elektronen entlang eines Leiters, beispielsweise eines Drahtes, beinhaltet. Der Elektronenfluss kann in eine Richtung oder in beide Richtungen entlang des Drahtes erfolgen. Wenn Elektrizität in eine Richtung fließt, wird sie als Gleichstrom (DC) bezeichnet. Wechselstrom (AC) ist, wenn die Elektronen in beide Richtungen fließen - eine und dann die andere. Batterien erzeugen Gleichstrom, und Stromnetze, die Haushalte und andere Gebäude mit Strom versorgen, verbrauchen Wechselstrom.
Gleichstrom
In der Natur kommt Elektrizität nur selten vor, bei manchen Tieren oder bei Blitzen. Auf der Suche nach elektrischer Energie entdeckten die Wissenschaftler, dass elektrische und magnetische Felder zusammenhängen. Ein Magnetfeld in der Nähe eines Drahts bewirkt, dass Elektronen in einer einzigen Richtung entlang des Drahts fließen, da sie von den Polen des Magneten abgestoßen und angezogen werden. So wurde Gleichstrom aus einer Batterie geboren, eine Entwicklung, die vor allem auf die Arbeit und Förderung des amerikanischen Erfinders Thomas Edison im 19. Jahrhundert zurückzuführen ist.
Wechselstrom
Im späten 19. Jahrhundert arbeitete ein anderer Wissenschaftler, der serbisch-amerikanische Ingenieur Nikola Tesla, an der Entwicklung von Wechselstrom, weil er unterschiedliche Machtmengen übertragen konnte. Anstatt den Magnetismus gleichmäßig auf den Draht aufzubringen, benutzte er einen rotierenden Magneten. Wenn der Magnet in eine Richtung ausgerichtet war, flossen die Elektronen in Richtung des Positivs, aber wenn die Ausrichtung des Magneten umgekehrt war, drehten sich auch die Elektronen.
Stromspannung
Ein weiterer Unterschied zwischen Wechselstrom und Gleichstrom betrifft die Energiemenge, die jeder tragen kann. Jede Batterie ist darauf ausgelegt, nur einen Spannungspegel zu erzeugen, und diese Gleichspannung kann nicht sehr weit wandern, bis sie anfängt, Energie zu verlieren. Wechselspannung von einem Generator in einem Kraftwerk kann durch einen anderen Mechanismus, einen sogenannten Transformator, in der Stärke erhöht oder verringert werden.
Transformer
Transformatoren werden überall dort eingesetzt, wo eine elektrische Spannung erhöht oder verringert werden muss. Zum Beispiel sind sie häufig an elektrischen Polen zu sehen. Ein Kraftwerk erzeugt Strom mit einer sehr hohen Spannung, so dass es große Entfernungen zurücklegen kann. Die Spannung muss jedoch reduziert werden, bevor der Strom Haushalte und andere Gebäude erreicht, die ihn zur Stromversorgung von Geräten, Maschinen und anderen Geräten verwenden. Wechselstrom kann auch über einen Adapter in Gleichstrom umgewandelt werden, z. B. um den Akku eines Laptops mit Strom zu versorgen.