Gleichstrom

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Als Gleichstrom wird ein elektrischer Strom bezeichnet, der Betrag und Richtung nicht ändert. In der theoretischen Elektrotechnik wird nur zeitlich unverändlicher Stromfluss als Gleichstrom bezeichnet. In der Praxis werden jedoch auch Mischströme mit überwiegendem Gleichanteil als Gleichstrom bezeichnet. Dies insbesondere dann, wenn die Schwankungen (als Welligkeit bezeichnet) des Stroms für den an die Stromquelle angeschlossenen Verbraucher nicht störend sind.

Die englische Bezeichnung ist "Direct Current" mit dem Kürzel "DC".

In der Umgangssprache findet oftmals eine Verwechslung bzw. Gleichsetzung zwischen Gleichspannung und dem von Gleichspannungen verursachten Gleichströmen statt.

Unmittelbare Gleichstromquellen sind z.B. Akkus, Batterien , Fotovoltaische Zellen (Solaranlagen) und neuerdings Brennstoffzellen mit Wasserstoffbetrieb für Strom- und Wärmeerzeugung.

Bedeutung

Technische Bedeutung hat der Gleichstrom u. a. in der Elektronik. Praktisch alle elektronischen Schaltungen benötigen zur Leistungsversorgung Gleichspannung/Gleichstrom. Vielfach werden für elektronische Geräte, die nicht mit Batterien oder Akkus mit Energie versorgt werden, Netzteile eingesetzt, um diesen Gleichstrom mittels Gleichrichter im Netzgerät zu erzeugen.

Gleichstrom hat bei der Übertragung, mit der gleichen Spannung wie Wechselstrom, über große Entfernungen geringere Übertragungsverluste gegenüber Wechselstrom, weil induktive Widerstände durch Selbstinduktion nicht auftreten. In Spezialanwendungen wird er zu diesem Zweck auch genutzt in Form von sogenannten HGÜ-Leitungen für die Übertragung großer elektrischer Leistungen bei sehr hohen Spannungen über sehr große Distanzen. Für die Einspeisung bei Kraftwerken sind Gleichrichteranlagen, beim Verbraucher am anderen Ende der Übertragungsstrecke sind groß dimensionierte Hochspannungswechselrichter, die in geeigneten Gebäuden bei großen Umspann- und Schaltanlagen angeordnet sind, erforderlich (hohe Anlagenkosten). Hier wird der mittels 2 (1) Leitungsseilen übertragene Gleichstrom in 3-phasigen Drehstrom mit 50 Hz Frequenz konvertiert. Die Gleichstromübertragung über mehrere 1.000 km ist oft die einzig wirtschaftliche Lösung bei der Energieübertragung. Für Hochspannungsleitungen des 3-phasigen Drehstromnetzes bis einschließlich 750 kV wird durch Transformation von Spannung und Stromstärke mittels Transformatoren die jeweilige Spannungshöhe erreicht.

Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom

Die von Transformatoren oder Wechselstrom-Generatoren gelieferten Wechselspannungen/Wechselströme können durch Gleichrichter, dass heißt die Anordnung mehrerer Dioden, umgewandelt werden. Es entsteht elektrische Spannung/Stromfluss die im Betrag, nicht aber in der Richtung variieren

Durch Parallelschalten eines Sieb-Kondensators kann die Welligkeit der Spannung verringert, dass heißt die Spannung „geglättet“ werden, sodass nur noch eine kleine Restwelligkeit bleibt. Je größer die Kapazität des Kondensators, um so geringer die Amplitude der Restwelligkeit. Der zugehörige an einen Verbraucher abgegebene Strom kann nun als Gleichstrom betrachtet werden. Insbesondere bei der Anwendung in kommunikationstechnischen Anlagen wird ein sehr kleiner Prozentssatz an Restwelligkeit gefordert, um die empfindliche Elektronik nicht negativ zu beeinflussen.

Hinweis

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Gleichstrom aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.