Wechselstrom

Definition

Ein Wechselstrom ist ein Strom, der seine Flussrichtung periodisch verändert und dessen positive und negative Anteile sich zu Null ergänzen. In der elektrischen Energieversorgung ist der Wechselstrom meist sinusförmig. Strom im Allgemeinen wird mit dem physikalischen Formelzeichen I gekennzeichnet. Seine Einheit lautet Ampère (A).

Wechselstrom und Wechselspannung

Ein Wechselstrom wird stets durch eine Wechselspannung bedingt. In Energieübertragungsnetzen besitzen beide die gleiche Frequenz, können jedoch zeitlich versetzt sein. Es liegt dann eine sogenannte Phasenverschiebung vor. Dieser zeitliche Versatz zwischen Strom und Spannung wird auch Phasenwinkel genannt. Abbildung 1 veranschaulicht diese Zusammenhänge.

Sinusförmige Wechselströme werden charakterisiert durch ihre Amplitude, ihre Frequenz und ihren Phasenwinkel. In Wechselstromsystemen wird üblicherweise nicht der Scheitelwert eines Wechselstromes angegeben, sondern der Effektivwert. Der Effektivwert ist das quadratische Mittel und ist bei sinusförmigen Größen gleich dem Amplitudenwert, d. h. Höchstwert, dividiert durch die Wurzel aus 2 (s. Abbildung 2).

Wechselstrom in der Energieübertragung

In Europa hat das Wechselstromsystem eine Frequenz von 50 Hertz. Der Grund hierfür ist die einfache Transformierbarkeit von Wechselströmen. Zudem sind Wechselstromsysteme besonders zum Antrieb von drehenden Maschinen geeignet. Die Stromamplitude von Wechselströmen variiert je nach verwendeter Spannungsebene erheblich. Andere Wechselstromsysteme finden sich beispielsweise bei der Deutschen Bahn wieder, bei der eine Frequenz von 16,7 Hertz verwendet wird. In Amerika beträgt die Frequenz der Wechselströme 60 Hertz.

Englische Übersetzung(en):

alternating current, AC