Elektronik Basics: Gleich- und Wechselstrom

Ein elektrischer Strom, der kontinuierlich in einer einzigen Richtung fließt heißt a Gleichstrom, oder DC. Die Elektronen in einem Draht langsam Gleichstrom bewegen tragen, aber schließlich reisen sie von einem Ende des Drahtes an die andere, weil sie zusammen in die gleiche Richtung trotten halten.

Die Spannung in einem Gleichstromkreis muss konstant sein, oder zumindest relativ konstant ist, um den Strom in einer einzigen Richtung zu halten. Somit bleibt die Spannung durch einen Taschenlampenbatterie vorgesehen konstant bei etwa 1,5 V.

Das positive Ende der Batterie ist stets positiv gegenüber dem negativen Ende, und das negative Ende der Batterie ist immer negativ relativ zu dem positiven Ende. Diese Konstanz ist das, was die Elektronen in einer Richtung drückt.

Eine weitere häufige Art von Strom genannt Wechselstrom, abgekürzt AC. In einer Wechselstromschaltung, Spannung selbst periodisch umkehrt. Wenn die Spannung umgekehrt, nimmt auch die Richtung des Stromflusses.

In der häufigsten Form von Wechselstrom in den meisten Energieverteilungssystemen in der ganzen Welt verwendet wird, kehrt sich die Spannung selbst entweder 50 oder 60 mal pro Sekunde, je nach Land. In den Vereinigten Staaten wird die Spannung 60 mal pro Sekunde umgekehrt wird.

Wechselstrom wird in fast allen Weltenergieverteilungssystemen, aus dem einfachen Grund, dass verwendet Wechselstrom viel effizienter ist, wenn es durch die Drähte über große Entfernungen übertragen wird. Alle elektrischen Ströme Macht verlieren, wenn sie für lange Strecken fließen, aber AC-Schaltungen verlieren viel weniger Strom als Gleichstromkreisen.

Die Elektronen in einem Wechselstromkreis bewegen sich nicht wirklich mit dem Stromfluss entlang. Stattdessen haben sie eine Art sitzen und wackeln hin und her. Sie bewegen sich in einer Richtung für 1 / 60stel Sekunde, und dann umdrehen und gehen in die andere Richtung für 1 / 60stel Sekunde. Der Nettoeffekt ist, dass sie überall nicht wirklich gehen.

Für Ihre weitere Aufklärung, hier sind einige weitere interessante und nützliche Fakten über Wechselstrom:

  • Ein beliebtes Spielzeug genannt Newtons Cradle könnte Ihnen helfen, zu verstehen, wie aktuelle Arbeiten abwechseln. Das Spielzeug besteht aus einer Reihe von Metallkugeln durch Zeichenfolge aus einem Rahmen aufgehängt, so dass die Kugeln einander in einer geraden Linie nur zu berühren.

    Wenn Sie den Ball auf einem Ende der Linie weg von den anderen Kugeln ziehen und dann loslassen, schwingt die Kugel auf der Linie von Kugeln zurück, trifft auf die man am Ende, und treibt sofort an den Ball, am anderen Ende der Leitung von der Gruppe entfernt.

    Diese Kugel schwingt ein wenig, und dann dreht sich um und schwingt sich wieder die Gruppe von der anderen Seite zu schlagen, der dann die erste Kugel schiebt aus der Gruppe entfernt. Diese alternierende Bewegung, hin und her, weiterhin für eine erstaunlich lange Zeit, wenn das Spielzeug sorgfältig konstruiert ist.

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    Wechselstrom arbeitet in der gleichen Weise. Die Elektronen zunächst in eine Richtung bewegen, aber sich dann umkehren und in die andere Richtung zu bewegen. Die hin und her Bewegung der Elektronen in der Schaltung wird fortgesetzt, solange die Spannung selbst umkehren fortgesetzt.

  • Die Umkehrung der Spannung in einem typischen Wechselstromkreis ist nicht unmittelbar. Vielmehr schwingt die Spannung gleichmäßig von einer Polarität zur anderen. Somit ändert sich die Spannung in einem Wechselstromkreis immer. Es beginnt bei Null-out, steigt dann in der positiven Richtung für ein Bit, bis er seine maximale positive Spannung erreicht, und nimmt dann ab, bis er wieder auf Null geht.

    An diesem Punkt erhöht sich in negativer Richtung, bis er seine maximale negative Spannung erreicht, zu welcher Zeit es wieder abnimmt, bis er wieder auf Null geht. Dann wird der gesamte Zyklus wiederholt sich.

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