Die Vor- und Nachteile von AC und DC

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Sagen Sie das Wort "Elektrizität", und viele Amerikaner denken an Thomas Edison, aber der Name Nikola Tesla sollte auch in den Sinn kommen. Zusammen mit dem Finanzier George Westinghouse ist Tesla dafür verantwortlich, dass Wechselstrom jedes Haus in Nordamerika und jedes Haus in der übrigen Welt mit Strom versorgt.

credit: PM Images / DigitalVision / GettyImagesDie Vor- und Nachteile von AC und DC

Wechselstrom (AC) ist dank des von Tesla erfundenen Induktionsgenerators einfacher zu erzeugen als Gleichstrom (DC). Ein weiterer Vorteil von Wechselstrom ist die einfachere Übertragung. Gleichstrom lässt sich jedoch leichter speichern und ist besser für kleine Anwendungen mit empfindlicher Elektronik und dünnem Draht geeignet. Alle kleinen Geräte, die mit Batterien betrieben werden, werden mit Gleichstrom betrieben.

AC Vs. Gleichstrom - Tesla Vs. Edison

In den 1880er Jahren gerieten Edison und Tesla in einen Kampf, um die Stromart zu ermitteln, die den Strombedarf der Vereinigten Staaten am besten decken würde. Historiker erinnern sich an diese Schlacht als den Krieg der Strömungen. Edison baute ein Gleichstromnetz auf, das Lampen und andere elektrische Geräte mit Strom versorgen konnte, aber es gab ein Problem. Da keine Methode zur Spannungserhöhung bekannt war, wurden Kraftwerke in Abständen von nur wenigen Kilometern benötigt.

Mit Hilfe von Transformatoren kann die Wechselspannung auf sehr hohe Spannungen und dann am Einsatzort auf eine nützliche Spannung herabgesetzt werden, so dass keine zwischengeschalteten Kraftwerke erforderlich sind. Edison glaubte, dass die Hochspannung in Wechselstromleitungen gefährlich sei und sogar dazu führen könne, dass streunende Tiere in der Öffentlichkeit durch Stromschlag getötet würden, um seinen Standpunkt zu belegen. Die Angelegenheit war geklärt, als George Westinghouse den Induktionsgenerator einsetzte, um das neue Kraftwerk an den Niagarafällen zu betreiben. Der Wechselstrom war nicht nur sicher, sondern erleuchtete die gesamte Stadt Buffalo, New York - und darüber hinaus -, sobald das Kraftwerk Niagara Falls 1896 ans Netz ging.

DC-Regeln in der Welt der Elektronik

Jedes kleine Gerät, das auf eine Batterie angewiesen ist, verbraucht Gleichstrom, und der Elektronenfluss von einem Terminal zum anderen durch einen Stromkreis ist für die meisten Gymnasiasten so, wie der Stromfluss verstanden wird. Im Gegensatz zu Wechselstrom, der mehrmals pro Sekunde die Richtung ändert, fließt Gleichstrom zuverlässig in die gleiche Richtung. Das ist wichtig in der Welt der Halbleiter, LEDs und Transistoren. Jedes Mal, wenn der Wechselstrom die Richtung wechselt, tritt ein vorübergehender Stromausfall auf. Der Moment ist unendlich klein, aber es reicht aus, um die sensiblen Geräte zu beeinflussen, die in der modernen Computerwelt üblich geworden sind.

Rückkehr zur Gleichstromübertragung?

Wechsel- und Gleichstrom können beide über Stromleitungen übertragen werden. Ohne Aufwärtstransformator ist die Übertragung von Wechselstrom jedoch weniger effizient. Wechselstrom tendiert dazu, auf der Oberfläche des Kabels zu wandern, und verliert aufgrund des Skin-Effekts und der kapazitiven Kopplung über die Distanz an Strom, während Gleichstrom den gesamten Draht durchläuft.

Seit den Tagen von Tesla und Edison haben Ingenieure Methoden entwickelt, um die Gleichspannung mit Transformatoren zu erhöhen. Da große Solarstromparks und andere erneuerbare Energiequellen Gleichstrom erzeugen, würde die Übertragung als Gleichstrom die Umwandlung durch Wechselrichter überflüssig machen, die Strom durch Wärmeverluste verschwenden.

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