Solarzellen erzeugen Gleichstrom. Das bedeutet, der elektrische Strom fließt in einem geschlossenen Stromkreis gleichbleibend nur in eine Richtung. Auch aus Solarzellen bestehende Solarmodule liefern immer Gleichstrom. Mit diesem Gleichstrom können z.B. Akkus aufgeladen werden. Im Haushalt wird jedoch Wechselstrom benötigt. Wechselstrom bedeutet, dass der elektrische Strom ständig seine Fließrichtung ändert. Der Gleichstrom muss also erst in Wechselstrom umgewandelt werden, bevor er von den Geräten im Haus genutzt werden kann. (>> mehr)

 

Gleichstrom und Gleichspannung

4 - Funktionsprinzip - einfacher Stromkreis GleichspannungIn einem geschlossenen Stromkreis, in den eine Gleichspannungsquelle (z.B. eine Batterie) und eine Lampe eingebaut sind, fließt elektrischer Strom vom Minuspol der Spannungsquelle, durch die Lampe hindurch, zum Pluspol der Spannungsquelle. Der elektrische Strom fließt also gleichbleibend nur in eine Richtung. Man bezeichnet einen solchen Strom als Gleichstrom. Die elektrische Spannung, die den Strom antreibt, ist eine sogenannte Gleichspannung. Eine Spannungsquelle erzeugt Gleichspannung, wenn Pluspol und Minuspol der Spannungsquelle gleichbleibend an einer Stelle sind (die Polung ändert sich nicht). Gleichspannungsquellen sind zum Beispiel Solarzellen und alle Batterien. Solche Spannungsquellen haben immer einen Pluspol und einen Minuspol.

 

Wechselstrom und Wechselspannung

4 - Funktionsprinzip - einfacher Stromkreis WechselspannungWenn man in dem oben beschriebenen Stromkreis die Batterie umdreht (bzw. die beiden Anschlüsse der Batterie vertauscht), fließt der elektrische Strom danach in die entgegengesetzte Richtung (auch das entspricht dann wieder Gleichstrom). Würde man Pluspol und Minuspol ganz schnell immer wieder vertauschen, würde der elektrische Strom ständig seine Fließrichtung ändern. Einen solchen Strom bezeichnet man als Wechselstrom. Da sich die Polung der Spannungsquelle dauernd ändert, erzeugt die Spannungsquelle eine sogenannte Wechselspannung. Wechselspannungsquellen sind zum Beispiel Fahrraddynamos, Generatoren auf Windrädern und Generatoren in Kraftwerken. Alle Spannungsquellen, die sich drehen, liefern in der Regel Wechselstrom. (>> mehr)

Das Wasserstromkreismodell kann dabei helfen, sich vorzustellen, was in einem elektrischen Stromkreis passiert, wenn eine Wechselspannungsquelle angeschlossen ist. (>> mehr)

4 - Funktionsprinzip - einfacher Stromkreis Wechselspannung Wasseranalogie2 

 

Solarzellen erzeugen Gleichstrom (so wie Batterien). Das heißt, der elektrische Strom fließt in einem geschlossenen Stromkreis gleichbleibend nur in eine Richtung. Im Haushalt wird jedoch Wechselstrom benötigt. Das bedeutet, dass der elektrische Strom ständig seine Fließrichtung ändert.

 

Quellen:
D. Cieplik (2006): Erlebnis Physik 3, Ausgabe für Rheinland-Pfalz, 9./10. Schuljahr, Schroedel Verlag GmbH, Braunschweig
M. Barmeier, W. Bäurle, M. Bergau (2005): Prisma NWA Physik 4/5, Ausgabe für Baden-Württemberg, Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart
L. Meyer, G. Schmidt (2010): Basiswissen Schule – Physik 5. Bis 10. Klasse, Bibliographisches Institut GmbH, Mannheim, und Duden Paetec GmbH, Berlin
H. Muckenfuß, V. Nordmeier (2007): Physik Interaktiv – Naturwissenschaftliches Arbeiten 1/2, Ausgabe für Baden-Württemberg, Cornelsen Verlag, Berlin

Gleichspannung und Wechselspannung im Vergleich


Gleichstrom

In einem geschlossenen Stromkreis fließt elektrischer Strom gleichbleibend nur in eine Richtung.

Beispiele: Solarzellen und alle Batterien erzeugen Gleichstrom.


Wechselstrom

In einem geschlossenen Stromkreis wechselt die Polung der Spannungsquelle. Daher ändert sich ständig die Fließrichtung des elektrischen Stroms.

Beispiele: Fahrraddynamos und Windräder erzeugen Wechselstrom. (>> mehr)


Vor- und Nachteile von Gleichstrom und Wechselstrom bei der Stromübertragung.


Gleichstrom kann durch einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden. (>> mehr)

Wechselstrom kann durch einen Gleichrichter in Gleichstrom umgewandelt werden. (>> mehr)


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