Elektrischen Strom gibt es in zwei Varianten: Wechselstrom und Gleichstrom, abgekürzt als AC und DC. Beide Typen haben ihre eigenen spezifischen Anwendungen in Bezug auf die Stromerzeugung und -nutzung, obwohl Wechselstrom die gebräuchlichere Art von elektrischem Strom im Haushalt ist. Der Unterschied besteht darin, dass Gleichstrom nur in eine Richtung fließt, während Wechselstrom die Richtung schnell wechselt.
Elektrizität ist der Elektronenfluss Electro
Elektrizität entsteht durch die Bewegung von Elektronen. In allen Stoffen bewegen sich die negativ geladenen Elektronen in den Atomen zufällig. Wenn die Elektronen in einer Substanz oder von einem Objekt zum anderen in eine bestimmte Richtung fließen, entsteht Elektrizität. Die Bewegung von Elektronen kann zur Energiegewinnung genutzt werden. Elektronenbewegungen treten auf, wenn zwei Objekte aneinander gerieben werden und Elektronen von einem zum anderen übertragen werden, was statische Elektrizität ist. Wenn Elektronen in einem Strom fließen, beispielsweise durch einen Leiter wie Kupferdraht, wird die Elektrizität als elektrischer Strom bezeichnet.
Wie fließt Strom eigentlich?
Elektrischer Strom ist der Fluss von Elektronen, aber Elektronen springen nicht direkt vom Ausgangspunkt des Stroms zum Ziel. Stattdessen bewegt sich jedes Elektron eine kurze Strecke zum nächsten Atom und überträgt seine Energie auf ein Elektron in diesem neuen Atom, das zu einem anderen Atom springt und so weiter. Die einzelnen Elektronen bewegen sich nicht schnell, aber der Strom selbst bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit. Der Stromfluss erwärmt den Leiter. Dieser Mechaniker erzeugt Licht in Glühbirnen und Wärme in Elektroherden.
Gleichstrom und Wechselstrom
Gleichstrom ist elektrischer Strom, der nur in eine Richtung fließt. Gleichstrom findet man häufig in Batterien. Eine Batterie wird zunächst mit Gleichstrom geladen, der dann in chemische Energie umgewandelt wird. Im Betrieb wandelt die Batterie die chemische Energie in Form von Gleichstrom wieder in Strom um. Batterien benötigen zum Aufladen Gleichstrom und produzieren nur Gleichstrom.
Um Wechselstrom zu erzeugen, benötigen Sie einen induktiven Generator. Der englische Physiker Michael Faraday entdeckte die elektromagnetische Induktion und Nikola Tesla in in Zusammenarbeit mit der Westinghouse Company die großen Induktionsgeneratoren entwickelt, die die Energieversorgung Zivilisation heute. Da ein Induktionsgenerator einen sich drehenden Rotor hat, ändert der erzeugte Strom bei jedem Rotorzyklus die Richtung einmal und wieder zurück. In den Vereinigten Staaten wurde die Periode dieses Zyklus auf 60 Hertz standardisiert.
Wechselstrom gewinnt den Tag
Wenn Strom in großem Maßstab erzeugt wird, beispielsweise in einem Kraftwerk, hat er eine gefährlich hohe Spannung, die verbraucherseitig heruntergesetzt werden muss. Dies ist mit Wechselstrom einfacher als mit Gleichstrom. Dies ist jedoch nicht der Hauptgrund dafür, dass Wechselstrom der Strom der Wahl für den Haushaltsverbrauch ist. Im späten 19. Jahrhundert kam es zu einem Kampf zwischen den Industrieproduzenten Westinghouse und General Electric, der Gleichstrom endete zu Gunsten von Westinghouse, als es die Weltausstellung von 1893 in Chicago erfolgreich mit Wechselstrom versorgte Strom. Seitdem versorgt Wechselstrom Haushalte und alles andere, was den Strom in Stromleitungen verbraucht.