Wieso braucht Wechselstrom mehr Spannung?

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wir sind ins wohl einig : die Lampe braucht gleich viel Energie pro zeit (Leistung) um gleich hell zu leuchten.


Leistung = Spannung * Stromstärke   

Die Stromstärke war wohl gleich bei beiden Versuchen gleich, und weil die Leistung auch gleich sein muss, muss die Spannung im gesammten auch gleich sein.


wenn du die spannungen über der zeit in einem koordinatensystem
aufzeichnest aufzeichnest  (y-achse =Spannung    ,  x- ache = Zeit )

dann wäre die Gleichspannung einfach eine Gerade, bei 3,2 V  ,egal zu welcher Zeit.

Die Wechselspannung hingegen wäre in Form einer Sinuskurze zu beobachten, mit einem Maximalwert von 4.8V.

Die Fläche unter beiden Kurven (jeweils der Betrag)kann man als Spannungssumme betrachten, und diese wird jetzt ungefähr gleich sein.

Die wechselspannung hat zwar höhere Maxima, aber auch deutlich tiefere Minima.     Der Spannungsbetrag pro Zeit bleibt bei beiden der selbe, und somit auch die durchschnittliche Leistung.

(Die Lampe wird natürlich nur bei einer "hohen" frequenz (>30Hz) richtig leuchten, sonst flackert sie)


was mich mal intressiren würde ist die frage, ob ihr die amplitude gemessen habt, oder die effektivspannung.

fakt jedenfalls ist, dass die wechselspannung ein ständiges auf und ab ist. dem entsprechend macht die lampe ja immer wieder mal eine kleine pause... um das auszugleichen, muss die spannung eben etwas höher angesetzt werden...

lg, Anna

Wie ist die Spannung einer Wechselstrom-Quelle überhaupt definiert?

(nicht die momentane Spannung natürlich, sondern die gemittelte.)

Die Antwort ist: Braucht sie eben nicht. Die Größe einer Wechselspannung (der Effektivwert) ist definiert als die Größe derjenigen Gleichspannung, die in einem ohmschen Widerstand dieselbe Leistung erzeugt.

(Vermutlich habt ihr aber den Scheitelwert abgelesen. Das wäre auch eine Möglichkeit, die Wechselspannung zu definieren, aber eher unüblich.)

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studium, Hobby, gebe Nachhilfe

Die beiden gleichartigen und gleich hellen Lampen werden natürlich mit der gleichen Effektivspannung betrieben, also mit der gleichen durchschnittlichen Spannung, wie sie auch von Spannungsmessern angezeigt wird. Vermutlich hast Du am Oszilloskop die Spitzenspannung des Wechselstroms (Amplitude) abgelesen.

Die 3,2V Gleichspannung sind eine konstante Größe.

Bei den 4,8V Wechselspannung handelt es sich im den Spitzenwert. Die Spannung schwankt ja ständig. Zum Rechnen musst du den Effektivwert heranziehen.

Beispielt: Die 230V Wechselspannung im Haushaltsstrom sind der Effektivwert. Die Spitzenspannung liegt bei über 300V.

Den Rest der Hausaufgabe musst du selbst herauskriegen.

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