Frage von May3rit, 27

Hi Leute ich muss in Physik ein Referat über Wechselspannung halten. Könnt ihr mir helfen?

Hi Leute ich muss in Physik ein Referat über Wechselspannung halten. Leider habe ich keine Ahnung was das überhaupt ist. Könnte  mir jemanden so die Grundlagen  erklären ?

Antwort
von MrSelect, 15

Das kommt ganz darauf an, wie detailliert du das gerne hättest.

Ganz grob: das ist das, was an der Steckdose anliegt. (Ich sage bewusst anliegt, weil "raus" kommt Strom, keine Spannung). Beträgt ~230V. Zeichnet sich dadurch aus, dass der +Pol im ständigen Wechsel ist.
Zum Verständnis: Der  Strom fließt einmal vom linken Steckdosenloch zum rechten und im nächsten Moment vom rechten Loch ins linke. Das wechselt mit einer Frequenz von 50Hertz (50 mal pro Sekunde).
Zum Vergleich: Bei Gleichspannung ist der Pluspol immer an der gleichen Stelle.

Wenn du Pluspunkte sammeln willst mach auf folgendes Aufmerksam:
Die Wechselspannung aus der Steckdose ist sehr gefährlich, weil es zu dem sogenannten Herzflimmern führen kann. Das Herz schlägt etwa 60-70 mal in der Minute. Angeregt wird das durch Signale vom Gehirn, dass dem Herz befiehlt zusammenziehen - ausdehnen.
Wenn du an die Steckdose kommst, werden die Signale vom Gehirn durch den Strom überlagert. Fließt der Strom durch die Herzmuskeln, bekommt das Herz nun den Befehl 50 mal pro Sekunde!!! sich zusammenzuziehen und wieder auszudehnen. Natürlich kann sich dabei nicht mehr genug Blut im Herz sammeln um es durch den Körper zu pumpen und das führt letztlich zum Tod.

Kommentar von May3rit ,

Danke hat mir sehr geholfen

Antwort
von Tastenheld, 13

Hier ein paar Infos, ich hoffe das reicht May3rit: ;-)


WECHSELSTROM
bezeichnet elektrischen Strom, der seine Polung, also Richtung, in regelmäßiger Wiederholung ändert. Bei ihm ergänzen sich positive und negative Augenblickswerte so, dass der Strom im zeitlichen Mittel null ist. Weltweit wird diese Art der Übertragung bevorzugt, weil es aufgrund der einfachen Erzeugung, als auch durch die einfache Transformation zur verlustarmen Fernübertragung das kostengünstigste Verfahren ist.


Wechselstrom (Einphasen-Wechselstrom)


Bilder Siehe hier:http://www.stayathome.ch/wechselstrom.htm

Im Gegensatz zum Gleichstrom, welcher wir von Batterien und Akkus her kennen, ändert der Wechselstrom immer wieder periodisch seine Polarität. Wenn wir also die beiden Leiter einer Wechselstrom-Quelle – zum Beispiel der Steckdose – betrachten, so ist einmal der Leiter links positiv gegenüber dem Leiter rechts, anschliessend umgekehrt und so fort. Dieser Wechsel vollzieht sich bei unserer Netzspannung genau 100 Mal in der Sekunde. Es gibt also 50 positive und 50 negative Halbwellen in einer Sekunde, jeder positiven folgt eine negative Halbwelle, zusammen bilden diese eine Periode. Somit haben wir 50 Perioden in einer Sekunde, also eine Frequenz von 50 Hertz.

So sieht unsere Netzspannung aus. Einer positiven Halbwelle folgt eine negative Halbwelle und so fort. Oberhalb der Nulllinie ist die Spannung positiv, unterhalb negativ.
Woher kommt die Sinusform

Die sinusförmige Kurve unseres Wechselstromes entsteht durch die drehenden Spulen des Rotors im Magnetfeld des Stators beim Generator. Die Kurve kann leicht mit Zirkel und Geodreieck konstruiert werden. Dabei wird die Abwicklung eines Kreises auf eine Gerade – welche die Zeitachse darstellt – übertragen.


In einem Kreis werden in einem bestimmten Winkel Linien gezeichnet. Die Schnittpunkte werden anschliessend waagerecht auf die Zeitachse übertragen (Beispiel rot: 60°). Dabei immer gleichen Wickel und gleich Abstände auf der Zeitachse wählen (hier 15°).
Spannung

Wie wir aus der ersten Grafik erkennen, ändert die Spannung nicht schlagartig von positiv auf negativ. Vielmehr handelt es sich um eine kontinuierliche, nicht lineare Änderung der Spannung. Gehen wir von einem Nulldurchgang aus (dies ist dort, wo die Sinuskurve die Nulllinie schneidet), steigt die Spannung zunächst stark an, um dann immer flacher zu werden. Am oberen Punkt verharrt die Spannung nicht, sondern sinkt zunächst wieder langsam, dann immer steiler zum Nullpunkt hin ab.

Am Nulldurchgang ändert die Spannung ihre Polarität und der Stromfluss seine Richtung. Wie wird den die Spannung eines Wechselstromes gemessen?

Eine berechtigte Frage, wenn man die Kurve betrachtet. Zuerst einmal gibt es den Spitzenwert. Dies ist der höchste Wert, den die Spannung gegenüber der Nulllinie annehmen kann, also ganz oben oder unten auf einem der „Höcker“. Dieser Wert ist entscheidend für die Dimensionierung von elektronischen Bauteilen und Isolatoren.

Schliesst man eine Lampe an einer Wechselstromquelle mit einem Spitzenwert von beispielsweise 12 Volt, wird sie aber weniger hell leuchten, als an einer Gleichspannungsquelle von 12 Volt. Dies ist einleuchtend, da die Spannung beim Wechselstrom nur kurzzeitig diesen Wert erreicht, zwischendurch sogar auf 0 Volt sinkt. Es muss also einen Wert für die Wechselspannung geben, welche dem einer Gleichspannung entspricht. Dieser Wert nennt man Effektivwert. Er ist exakt um die Quadratwurzel von 2 kleiner als der Spitzenwert. Um bei unserem vorherigen Beispiel mit 12 Volt Spitzenwert zu bleiben, beträgt der Effektivwert 12 Volt geteilt durch 1.414 gleich (knapp) 8.5 Volt.

Der Effektivwert ist um kleiner als der Spitzenwert. Die rot markierte Fläche wird rechnerisch quasi dazu benutzt, die (fehlende) rosa markierte Fläche "aufzufüllen".
Was zeigen die Messinstrumente an?

Alle gängigen Volt- und Multimeter zeigen den Effektivwert an. Dies ist auch der Wert, welcher an Trafos und anderen Geräten angegeben ist. Bei unserem Stromnetz handelt es sich mit 230 Volt ebenfalls um den Effektivwert. Dies ist auch der Wert, welcher wir für die Berechnung der Leistung verwenden.

Kommentar von May3rit ,

Danke👌🏽

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