Wechsel- und Gleichstrom sind die beiden wichtigsten Methoden der elektrischen Übertragung. Gleichstrom findet am häufigsten in batteriebetriebenen Objekten sowie in der Heimelektronik ein Zuhause, während Wechselstrom die Grundlage für die effizienteste Energieübertragung mit großer Reichweite bildet. Geräte verfügen oft über sogenannte Wechselrichter zur Änderung des Wechselstroms, der nur von einfachsten Geräten, in Gleichstrom, der dank seiner Stabilität von in der Elektronik einsetzbar ist fließen. AC- und DC-Technologie waren zu einem Zeitpunkt konkurrierende Technologien. Die Gleichstromtechnologie ist bei weitem die ältere Technologie und reicht bis zur Bagdad-Batterie zurück, die 250 v. Chr. In Khujut Rabu gefunden wurde, obwohl Gelehrte nur spekulieren können, wofür sie verwendet wurde.
Wie sich Wechselstrom und Gleichstrom unterscheiden
Für den Laien mag AC/DC ziemlich ähnlich erscheinen, da beides Elektrizität ist; der Unterschied liegt jedoch in der Wellenform der übertragenen Elektrizität. Die DC-Wellenform wird in Form eines Diagramms durch eine glatte und weniger variierende Linie dargestellt, die den Wellen in einem Teich ähnelt und fast vollständig stabil bleibt. Die AC-Wellenform wechselt zwischen Perioden hoher und niedriger Spannung, wodurch das Gesamtbild einer Rechteckwellenform entsteht, die sich schnell im rechten Winkel auf einem Diagramm ändert. Ein weiterer wichtiger Unterschied besteht darin, dass sich Gleichstrom nur in eine Richtung bewegt, während sich Wechselstrom in zwei Richtungen bewegt. Die Frequenz dieser Variation wird als Hertz-Zyklus bezeichnet. Die Variation zwischen den beiden Spannungsniveaus dient dazu, Kollisionen zu reduzieren, die bei der Übertragung Energieverluste verursachen, Dadurch ist AC das überlegene Langstreckenübertragungsformat gegenüber DC, das während der Übertragung einen hohen Energieverlust erleidet Übertragung.
Gleichstrom in der Elektronik
Gleichstrom wird in jedem Gerät verwendet, das über eine Leiterplatte verfügt, da die Chips in diesen Geräten einen stetigen, unidirektionalen Elektronenfluss benötigen, um zu arbeiten und Daten zu speichern. Jeder Heim-PC verfügt über einen in das System integrierten DC-Wechselrichter, der dann die restlichen Geräte im Gehäuse mit Gleichstrom versorgt. Laptops sind eine andere Geschichte, da sie einen Akku enthalten, der bereits im DC-Format Strom liefert. Jeder, der einen Laptop unterwegs mitgebracht hat, kennt die sperrige Box, die sich irgendwo am Stromkabel befindet und gleichzeitig ein DC-Wandler ist. Gleichstrom wird auch benötigt, um die meisten Elektromotoren zu betreiben; Diese Motoren betreiben alles, vom optischen Laufwerk über das Drehen der Festplatte in einem Computer bis hin zu den Bewegungen eines Roboterarms in einer Produktionsanlage.
Gleichstrom in der Stromerzeugung
Die einfachsten elektrischen Generatoren erzeugen ihre Energie im Gleichstromformat, die dann zur Übertragung über einen Transformator in Wechselstromformat umgewandelt wird. Der Grund dafür ist, dass Gleichstromgeneratoren viel einfacher zu konstruieren sind und die Rotationsenergie, die sie nutzen, optimal nutzen. Ein weiterer Grund dafür, dass Gleichstromgeneratoren immer beliebter sind, ist, dass Wechselstromgeneratoren ein umfangreiches Engineering erfordern und Phasensynchronisationsgeräte, die in Reihe zueinander geschaltet sind, während sich Gleichstrom problemlos für die Parallelschaltung eignet Schaltung.