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Wechselspannung


Im Gegensatz zur Gleichspannung polt sich die Wechselspannung ständig um. Sie schwingt hin und her. Diese Schwingung kann verschiedene Formen annehmen. Hier geht es erstmal um die sinusförmige Wechselspannung wie sie z. B. aus der Netzsteckdose kommt.

Wechselspannung wird mit einer Tilde "" gekennzeichnet, oder mit der Abkürzung "AC" (englisch = alternating current).



Scheitelwert

Der Scheitelwert ist der Maximalwert der oberen bzw. unteren Sinuskurve. Nimmt man diesen Wert mal zwei, so erhält man den Spitze-Spitze-Wert, also den Gesamtwert vom unteren bis zum oberen Scheitel der Sinuskurve.


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Sinusförmige Wechselspannung



Effektivwert

Schließt man einen Widerstand an eine Wechselspannung, z. B. an 12 Volt an, so wird die Spannung ständig umgepolt. Zwischen den Umpolungen geht die Spannung auf 0 Volt herunter. Schließt man den gleichen Widerstand an eine Gleichspannung von 12 Volt, so hat die Spannung permanent den gleichen Wert. Daher ist die Leistung am Widerstand hier höher als bei einer gleichgroßen Wechselspannung! Nun regelt man die Gleichspannung herunter, bis am Widerstand die gleiche Leistung auftritt wie bei Wechselspannung. Das ist der Fall, wenn die Gleichspannung etwa 70 Prozent so groß ist wie die Wechselspannung. Da die Leistung am Widerstand in Wärme umgesetzt wird, spricht man auch von Wärmewirkung.

Der Effektivwert des Wechselstromes ist so groß wie der eines Gleichstromes mit derselben Wärmewirkung. Das Verhältnis von Scheitelwert zu Effektivwert nennt man Scheitelfaktor oder Crestfaktor. Er beträgt bei Sinusgrößen 0,707 (Wurzel aus 2).


sinus1.gif

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Angaben von Wechselgrößen erfolgen grundsätzlich immer in Effektivwerten. Auch Meßgeräte zeigen immer Effektivwerte an. Natürlich sind auch manchmal Angaben in Scheitelwerten oder Spitze-Spitze-Werten vorhanden. Diese sind aber auch als solche gekennzeichnet!



Phasenverschiebung

Werden die Maximalwerte von Strom und Spannung bei gleicher Frequenz zu unterschiedlichen Zeitpunkten erreicht, so hat man eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung. Die Phasenverschiebung wird durch den Phasenverschiebungswinkel φ angegeben.


sinusphasenverschoben.jpg

Zwei phasenverschobene Sinussignale
Die Phasenverschiebung beträgt hier 36 Grad


Bitte beachten Sie unbedingt die Warnhinweise!

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