Was ist gleich und wechselstrom

Elektrischer Stromfluss liegt vor, wenn Ladungsträger (Elektronen, Protonen, Ionen) eine gerichtete Bewegung ausführen. Wenn die Bewegungsrichtung über die Zeit konstant bleibt, spricht man von Gleichstrom. Wenn sich die Bewegungsrichtung periodisch ändert, handelt es sich um Wechselstrom. Die Entscheidung über den Stromflusstyp wird durch die Erzeugung des Stromflusses, d.h. die Art und Weise der Bereitstellung der Ladungsträger gefällt.

Das galvanische Element (d.h. die Grundbauform von Batterien und Akkumulatoren) dient der Erzeugung von Gleichstrom. Solange es wirksam ist, lassen sich ein negativer und ein positiver Pol nachweisen, von dem aus die entsprechenden Ladungsträger abfließen können. Beim Gleichstrom lässt sich eine generelle Stromrichtung definieren. Sie stimmt laut einer Definition mit der Bewegungsrichtung der positiven Ladungsträger überein.

Zur massenhaften Stromversorgung im Industriezeitalter ist dieses galvanische Prinzip nicht geeignet. Hierzu wird das Prinzip der Induktion genutzt, d.h. Ladungstrennung erfolgt auch, wenn ein Magnetfeld über einen elektrischen Leiter bewegt wird. Z.B. "induziert" die Hin- und Herbewegung eines Stabmagneten in einer Drahtspule eine Spannung, die sich an deren Enden abgreifen lässt. In der Praxis lässt man einfach einen Magneten innerhalb der Spule rotieren. Mit jeder Drehung des Magneten um 180 Grad ändert sich die Polarität des Magneten, da sich ja abwechselnd der Nord- und der Südpol an der Spule vorbeibewegen. Es entsteht also ein Wechselstrom. Das Auf und Ab dieses Stroms von Plus zu Minus und wieder zu Plus während einer vollen Umdrehung wird als "Phase" bezeichnet. Der Dynamo am Fahrrad ist ein solcher Stromerzeuger.

Im Kraftwerk ist es dann nicht mehr der rotierende Dauermagnet, sondern ein Elektromagnet, der sich im "Generator" und nicht mehr im "Dynamo" bewegt. Die Kraftwerks-Generatoren der öffentlichen Stromversorgung sind so gebaut, dass sie nicht nur einen einzigen Wechselstrom erzeugen, sondern drei zugleich: Ihr Elektromagnet bewegt sich bei jeder vollen Drehung (360 Winkelgrade) an drei Spulen vorbei, die jeweils um 120 Winkelgrade versetzt angebracht sind. Dadurch sind auch die "Phasen" der drei Wechselströme, die jede Drehung des Elektromagneten in den Spulen erzeugt, um jeweils 120 Grad gegeneinander versetzt. Dieser "dreiphasige" Wechselstrom wird auch als Drehstrom bezeichnet.

Abgesehen von Sonderfällen ist für unsere Zeit festzuhalten, dass Gleichstrom sein Haupteinsatzgebiet in der Schwachstromtechnik findet, während der Wechselstrom das große Gebiet der allgemeinen Stromversorgung abdeckt.

Bei Gleichstromanlagen für die Starkstromtechnik ist im Durchschnitt alles (Generatoren, Motoren) 30% größer und schwerer als bei Drehstromanlagen.