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Strom

Dauerstrom

Dauerstrom

Gleichstrom ist eine sehr wichtige Art von elektrischem Strom in Sonnenenergie, bei der die Zirkulationsrichtung des Stroms elektrischer Ladungen (Elektronen) nicht variiert. In vielen Geräten ist das Symbol für Gleichstrom (Gleichstrom) oder das Symbol einer durchgehenden Linie (-), die an drei kürzeren Linien (---) flankiert ist, für den Wechselstrom, der stattdessen verwendet wird AC (Wechselstrom) oder das Symbol (~).

Der Ladungsfluss erfolgt durch einen Leiter, beispielsweise einen Metalldraht. Die Strömung könnte auch durch einen Halbleiter, einen Isolator oder sogar unter Vakuum erzeugt werden, wie es in einer Kathodenstrahlröhre auftritt. Bei dieser Art von elektrischem Strom (Gleichstrom) fließen elektrische Ladungen immer in die gleiche Richtung, was ein charakteristisches Merkmal gegen Wechselstrom ist.

Ein Synonym für die Nichtverwendung von Gleichstrom ist galvanischer Strom.

Das erste kommerzielle Stromnetz, das Ende des 19. Jahrhunderts von Thomas Edison entwickelt wurde, verwendete Gleichstrom. Wegen der Vorteile des Wechselstroms in Bezug auf Umwandlung und Transportmöglichkeiten verwenden Transport- und Verteilungsnetze heutzutage fast ausschließlich Wechselstrom, bei Anwendungen, die Gleichstrom benötigen, wie im Fall der Eisenbahn Wenn das dritte Schienensystem verwendet wird, erreicht der Wechselstrom ein Umspannwerk, das mithilfe eines Gleichrichters Gleichstrom erzeugt.

Gleichstromquellen

Die ersten Gleichstromquellen waren die chemischen Stromquellen: galvanische Zellen, dann wurden die Batterien erfunden. Die Polarität aktueller chemischer Quellen kann sich nicht spontan ändern.

Um im industriellen Maßstab Gleichstrom zu erhalten, werden elektrische Maschinen eingesetzt: Gleichstromgeneratoren. Eine andere Möglichkeit, Strom in Form von Gleichstrom zu gewinnen, ist die Photovoltaik. Die Photovoltaikzellen, aus denen die Photovoltaikmodule bestehen, erzeugen dank des Photovoltaikeffekts einen Gleichstrom.

In der elektronischen Ausrüstung ist die Wechselstromversorgung für die Verwendung von Gleichstromversorgungen vorgesehen. In der Regel senkt der Transformator den Wechselstrom auf den gewünschten Wert und richtet ihn dann gleich.

In modernen elektronischen Geräten sind Impulsstromversorgungen weit verbreitet. Die weichen Wellen der Ausgangsspannung entstehen durch das Vorhandensein eines integrierenden Elements, das elektrische Energie speichern und an die Last übertragen kann. Dadurch kann am Ausgang ein nahezu konstanter Strom erhalten werden.

Elektrizität kann elektrische Kondensatoren ansammeln. Im Allgemeinen fließt beim Entladen eines Kondensators ein Wechselstrom in den externen Stromkreis. Wenn sich der Kondensator über einen Widerstand entlädt, tritt ein unidirektionaler Wechselstrom auf (der allmählich abnimmt). Wenn der Kondensator jedoch über eine Induktivität entladen wird, erscheint im Stromkreis ein bidirektionaler Wechselstrom. Dieses Gerät wird als Schwingkreis bezeichnet. Elektrolytkondensatoren können eine sehr große elektrische Kapazität haben (Hunderte und Tausende von Mikrofarad und mehr). Wenn diese Kondensatoren über einen hohen Widerstand entladen werden, nimmt der elektrische Strom langsamer ab, und wir können für kurze Zeit davon ausgehen, dass ein Gleichstrom fließt im externen Stromkreis.

Erzeugung und Umwandlung von Dauerstrom 

Gleichstrom und andere StromartenDer Gleichstrom kann nicht nur mit einem Dynamo erzeugt werden, sondern auch durch eine Lichtmaschine und dann aus einem Wechselstrom (AC), gefolgt von einem Richtvorgang, der mit Gleichrichterdioden oder Brücken durchgeführt wird. In der Realität eliminieren diese Vorrichtungen die negative Komponente des Wechselstroms und erzeugen einen Strom, der nicht kontinuierlich ist, sondern unidirektional pulsiert, der sich idealerweise aus einem Wechselstrom zusammensetzt, der einem kontinuierlichen überlagert ist. Ein Kondensator neben dem Gleichrichter ermöglicht die Pegelanpassung des Signals und liefert einen Strom, der einem konstanten Wert so nahe wie möglich kommt.

Im Gegenteil, die Umwandlung eines Gleichstroms in einen Wechselstrom ist sehr viel komplexer, insbesondere weil Informationen über die Wellenform, die Frequenz und die Phase erzeugt werden müssen. Die Bedienung übernehmen komplexe elektronische Geräte, sogenannte Wechselrichter.

DC-Anwendungen

Gleichstrom wird normalerweise für Anwendungen verwendet, bei denen eine niedrige Spannung benötigt wird, insbesondere wenn die Energie durch Batterien oder durch photovoltaische Solaranlagen (Photovoltaikzellen) erzeugt wird, da beide nur Gleichstrom erzeugen.

Für einen Stromkreis mit Gleichstrom ist es wichtig, die Polarität nicht zu ändern, es sei denn, das Gerät verfügt über eine Diode, die dies zulässt (die meisten Geräte erlauben dies nicht).

 

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Geändert am: 19. November 2019