Wechselstrom vs. Gleichstrom: Unterschied und Vergleich

Einige der Fragen, die wir hier zu beantworten versuchen, sind:

1. Was ist der entscheidende Unterschied zwischen den beiden Strömungen?
2. Welcher der beiden Ströme ist stärker?
3. Welcher der beiden Ströme ist kostengünstiger?

Wenn sich Elektronen von einem Ort zum anderen bewegen, fließt Elektrizität. Die Richtung der Elektronen bestimmt den entscheidenden Unterschied zwischen den beiden Strom- bzw. Elektrizitätsformen.

Key Take Away

1. AC (Wechselstrom) ist ein elektrischer Strom, der periodisch seine Richtung ändert.
2. DC (Gleichstrom) ist ein elektrischer Strom, der in eine Richtung fließt.
3. Wechselstrom wird für die Stromübertragung über große Entfernungen verwendet, während Gleichstrom für elektronische Geräte und Haushaltsgeräte verwendet wird.

Wechselstrom vs. Gleichstrom

Der Unterschied zwischen Wechsel- und Gleichstrom besteht darin, dass Gleichstrom stetig und unidirektional ist, d. h. der Elektronenfluss erfolgt immer in Vorwärtsrichtung. Wechselstrom hingegen fließt in mehrere Richtungen, d. h. die Elektronen bewegen sich zunächst vorwärts und dann rückwärts.

Außerdem sollten Sie wissen, dass Wechselstrom die praktikabelste Option für die Übertragung von Elektrizität von einem Punkt zum anderen ist.

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Vergleichstabelle

Parameter des Vergleichs	Wechselstrom	Gleichstrom
Definition	Ein Wechselstrom kehrt die Flussrichtung der Elektronen im Stromkreis um.	Der Gleichstrom ist unidirektional und weist einen Elektronenfluss innerhalb des Stromkreises auf.
Varianten	Quadratische, dreieckige, kreisförmige, sinusförmige Wellenform usw.	Es ist von Natur aus pulsierend und von reiner Form.
Quelle der Erzeugung	Alle Wechselstromgeneratoren und Netze sind die kritischen Quellen für Wechselstrom.	Alle Zellen oder Batterien sind die kritischen Quellen für die Gleichstromerzeugung.
Elektronenbewegung und -richtung	Die Elektronen wechseln dabei ständig die Flussrichtung, also Vorwärts- und Rückwärtsrichtung.	Die Elektronenbewegung ist unidirektional, d. h. der Fluss erfolgt nur in Vorwärtsrichtung.
Aktuelle Stärke	Die Stärke des Wechselstroms variiert mit der Zeit.	Die Stärke des Gleichstroms ändert sich nicht mit der Zeit.
Leistungsfaktor	Der Leistungsfaktor für Wechselstrom schwankt zwischen 0 und 1.	Der Leistungsfaktorwert für Gleichstrom beträgt immer 1.

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Was ist Wechselstrom?

Wechselstrom ist durch den Elektronenfluss in einem Stromkreis definiert, der periodisch seine Richtung ändert. Er ist die Energiequelle für folgende Branchen:

1. Häuser von Menschen und anderen Nachbarn.
2. Büros und Arbeitsorte.
3. Gebäude oder nahe gelegene Wohnungen.
4. Die primäre Energiequelle für Elektromotoren.
5. Es kann zur Spannungsregelung in Transformatoren verwendet werden.

Wechselstrom könnte schnell mit Hilfe eines Geräts namens Alternator erzeugt werden, das Wechselstrom erzeugtUm es zu erzeugen, benötigen wir eine Magnetfeldquelle.

Innerhalb der Quelle wird eine Drahtschleife gedreht und Elektronen beginnen, in eine Richtung zu fließen.

Die Drahtrotation kann durch jede Turbine oder elektrische Motor- als Quelle. Aufgrund unterschiedlicher Magnetanschlüsse im Draht ändert sich die Richtung der Elektronen wiederholt, wodurch 9 V Wechselstrom erzeugt werden.

 

Was ist Gleichstrom?

Ein Gleichstrom ist durch den Elektronenfluss innerhalb eines Stromkreises definiert, der unidirektional, also in Vorwärtsrichtung, fließt.

Dies wird auch durch den Elektronenfluss vom Minuspol zum Pluspol des Magneten bestimmt.

Der größte Nachteil von Gleichstrom besteht darin, dass er keine großen Entfernungen zurücklegen kann, da er an Energie verliert. Außerdem ist die Frequenz von Gleichstrom immer Null (0).

Der Elektronenfluss erfolgt immer vom Bereich höherer Elektronendichte zu einer Zone, in der die Elektronendichte relativ niedriger ist.

Andererseits sind Richtung und Spannung von Gleichstrom relativ teuer und schwer zu erreichen. Daher ist dieser Strom für die Spannungsübertragung über große Entfernungen ungeeignet.

Heutzutage verwenden die meisten Computerzubehörteile und -geräte Gleichstrom, beispielsweise alle Festkörpergeräte, die bis zu 14 V Gleichstrom verbrauchen.

Das beste Beispiel für Gleichstrom aus der Praxis sind die heutzutage überall verwendeten Batterien. Alle Batterien haben zwei Anschlüsse, nämlich einen Plus- und einen Minuspol.

Der Strom fließt zwischen den beiden Anschlüssen des austauschbare Akkus, und es wird Gleichstrom erzeugt.

Einige der Standardanwendungen von DC sind:

1. Laden von Batterien
2. Kfz-Geräte
3. Flugzeuganwendung und Aufladung
4. Andere Geräte mit niedriger Spannung und niedrigem Strom.

Gleichstrom-Hochspannungsleitungen auf See sind eine durchaus praktikable Option, da Wechselstrom in einer Unterwasserumgebung nicht die beste Option ist.

In solchen Fällen wird der Strom zunächst in Wechselstromform erzeugt und dann über verschiedene Stromkabel in Gleichstromform übertragen.

Am Zielort wird der Strom für den regulären Gebrauch wieder in Wechselstrom umgewandelt. Die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom ist daher relativ günstig und einfach, umgekehrt jedoch kostspielig.

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Hauptunterschiede zwischen AC und DC

Obwohl es sich bei beiden um Methoden zur Übertragung von Elektrizität bzw. Spannung handelt, gibt es hinsichtlich des Flusses und der Eigenschaften der Elektronen viele Unterschiede zwischen Wechsel- und Gleichstrom.

1. Wechselstrom kehrt beim Fließen seine Richtung um, während Gleichstrom immer stetig und gleichmäßig fließt.
2. Gleichstrom ist ein konstanter Strom, während die Stärke von Wechselstrom mit der Zeit variiert.
3. Der passive Parameter für Wechselstrom ist die Impedanz, während der Widerstand der Parameter für Gleichstrom ist. 
4. Gleichstrom hat einen Leistungsfaktorwert von 1, während der Wert bei Gleichstrom zwischen 0 und 1 schwankt.  
5. Die Frequenz von Gleichstrom ist immer Null. Die Frequenz von Wechselstrom variiert jedoch zwischen 50 Hz und 60 Hz.
6. Wechselstrom ist bidirektional, während Gleichstrom immer unidirektional ist, d. h. die Elektronen bewegen sich nur von der Seite mit der hohen Elektronendichte zur Seite mit der niedrigen Elektronendichte.

Literaturhinweise

1. https://energyeducation.ca/encyclopedia/Direct_current
2. https://whatis.techtarget.com/definition/DC-direct-current
3. https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-1/what-is-alternating-current-ac/