Wechselstrom und durch null?
Ich verstehe nicht, wie Wechselstrom mehrmals in der Sekunde durch Null gehen kann. Könnt ihr mir erklären worum es sich bei der Null überhaupt handelt und was genau es heißt wenn der Wechselstrom mehrmals durch Null geht?
8 Antworten
Es ist so, dass der Außenleiter (Phase) 50 Mal in der Sekunde von positiver Spannung zu negativer Spannung wechselt. Mal "schiebt" er die Elektronen, mal "saugt" er sie wieder. Vergleiche es mit ein- und ausatmen. Beim Einatmen fängst du langsam an, wirst kräftiger und zum Ende hin wieder langsamer, dann bleibst du kurz still und fängst dann an, wieder aus zu atmen. erst langsam ansetzen, dann schneller und wenn die Lunge leer wird wirst du langsamer. So in etwa funktioniert das auch beim Strom.
Die Spannung bewegt sich periodisch zwischen positivem Maximum über null zum negativen Maximum und wieder über null zurück.
Wenn Du Dich z.B. mit dem Lift ständig zwischen den 2. Obergeschoss und dem 2. Untergeschoss bewegst, fährst Du jedes mal durch das nullte Geschoss oder Erdgeschoss.
Die Wechselspannung hier im deutschen Netz, die in deinen Steckdosen anliegt, hat eine Spannung von 230V. Dies ist ein Effektivwert! Bedeutend so etwas wie ein "Mittelwert". Die Spannung hat die Form eines Sinus, und eine Frequenz von 50Hz. Die Spannung geht mit dem Sinus nach oben ins positive, wieder zurück durch Null und dann ins negative. Eine Periode besteht also aus einer positiven und einer negativen Halbwelle! Und dazwischen ist der Nullpunkt. In diesem Moment liegt keine Spannung an und es fließt folglich auch kein Strom! Dieses Positive und Negative Ausschlagen der Spannung passiert genau 50 mal in der Sekunde bei 50Hz Sinusspannung.
Der Effektivwert ist natürlich nicht der zeitliche Mittelwert der Stromstärke allein, denn der ist ja 0.
Er bemisst sich an der mittleren elektrischen Leistung und entspricht einem Gleichstrom, der dieselbe Leistung ergäbe. Es ist das (1/√2) - fache des Scheitelwertes.
Stelle Dir einfach eine Batterie und zwei Anschlüsse vor, z.B. für einen Spannungsmesser.
Nun schliesst Du die Batterie an und misst die Spannung. Nun schliesst Du die Batterie andersherum an. Dann hast Du einmal z.B. eine positive Spannung gemessen, danach Null und dann die negative Spannung.
Schafft Du das ganze sehr schnell, dann hast Du eine Rechteckspannung mit wechseltem Vorzeichen, die auch durch "0" geht.
Beim Stromnetz funktioniert das ähnlich, nur das die Spannung nicht wie im o.g. Versuch rechteckig ist, sondern sollte eine Sinusform haben.
Und, dass beim Wechselstrom nicht Minus und Plus hin und her gewechselt werden sondern der Außenleiter mal schiebt und dann wieder einsaugt. Beim Neutralleiter kannst du nie eine Spannung feststellen.
Wechselspannung ist Hersteller bedingt (Kraftwerk). Dieser wird in einem Generator erzeugt. Das ist wie ein Dynamo am Fahrrad. Ein Leiter wird duch ein Magnetfeld bewegt, der in diesem eine Spannung unduziert. Die Spannung steigt langsam, bis zum Scheitelpunkt des Magnetfeldes an. Bewegt sich der Leiter weiter, nimmt die Spannung wieder ab. Der Generator im Kraftwerk läuft mit 3000 U/min. Wenn du 3000/60 rechnest kommst du auf 50. Das sind diese 50 Hz.
Betrachte es als eine simple Erklärung.