Typer og strømme af spænding: vekselstrøm - jævnstrøm - trefasestrøm

Typer og strøm af spænding: vekselstrøm - jævnstrøm - trefasestrøm

Strømkabel med fem ledere © Demarco, stock.adobe.com

For at sige det enkelt: elektricitet er intet andet end transport af elektriske ladebærere. Strøm strømmer, så snart der er en ledende forbindelse mellem en strømkilde og en forbruger - kaldet et kredsløb. Strømningsretningen er altid fra plus til minus. Den fysiske størrelse, der måler den elektriske strøm, er den elektriske strømstyrke (symbol I), enheden er ampère (A).

Simpelt kredsløb © Heinz Kerp

Elektrisk spænding er nødvendig for at strømmen overhovedet kan strømme. Spændingen er nemlig evnen til at skifte de elektriske ladebærere. Enkelt set og analogt med kredsløbet karakteriserer spændingen strømkildens “styrke”.

Simpelt kredsløb © Heinz Kerp

For eksempel, hvis de to poler i en stikkontakt er forbundet med hinanden af en elektrisk forbruger, strømmer strøm. Hvor stor strømintensiteten er afhænger af størrelsen på spændingen og af forbrugeren, der kaldes elektrisk modstand.

Den fysiske mængde elektrisk spænding har symbolet U og er specificeret i det internationale system af enheder i volt (V). Den elektriske modstand har formelsymbolet R og har enheden ohm (Ω).

Afhængigheden af strømmen af spændingen er vist i formlen:

Strøm = spænding / modstand

I = U / R

Tip: Find de billigste elektrikere, sammenlign tilbud og spar.

Vekselstrøm og vekselspænding

Vi har brug for elektricitet overalt, men næsten ingen ved, om de kører en enhed med jævn- eller vekselstrøm eller spænding. Hvad der normalt kommer ud af stikkontakten er vekselstrøm og vekselspænding. Begge er kendetegnet ved en ændret retning i transporten af de elektriske ladebærere. De adskiller sig fra jævnstrøm eller jævnspænding ved, at begge regelmæssigt skifter retning, så de positive og negative værdier supplerer hinanden. I gennemsnit over tid er strømmen og spændingen derfor nul. Frekvensen, hvormed retningen ændres, er specificeret i Hertz. I Europa er det 50 Hertz - det betyder, at retningen ændres 100 gange i sekundet, 50 gange i hver retning.

Frekvensen af elnettet i Europa er 50 Hertz

vekselstrøm og vekselspænding © Heinz Kerp

Vekselstrøm og vekselspænding har den fordel, at begge er lette at generere og transportere. Som regel bruges en generator til dette formål, som genererer strøm og spænding ved konstant at rotere en ledersløjfe i et statisk magnetfelt. Denne teknik er meget let at implementere.

Tre-fasegenerator © Heinz Kerp

Tre-fasede synkrone generatorer bruges overalt i kraftværkerne i den offentlige strømforsyning. Ledersløjfen bevæger sig forbi tre magneter, der er forskudt rumligt med 120 grader, så der med en rotation også opstår spændinger eller strømme, der er forskudt med 120 grader.

Tre-faset eller højspændingsstrøm

Strengt taget er "tung strøm" eller "trefasestrøm" en trefaset vekselspænding baseret på tre sammenkoblede vekselstrømme, der gør det muligt at transportere elektricitet i netværket. For at kunne transportere elektricitet kræves som allerede nævnt en bestemt spændingsværdi. Hvis der skal tildækkes lange afstande, anvendes der høj spænding, som på grund af dens effektivitet gør det muligt at transportere energi fra kraftværket til endda meget fjerne netværk. Højspændingsstrømmen gennemgår forskellige transformationsprocesser, indtil den når husstanden med en spænding på 230 volt eller 400 volt.

Tilslutning af den elektriske ovn og kogepladen © Andrey Popov, stock.adobe.com

Fra et teknisk synspunkt er en generator forsynet med tre magnetfelter, der er arrangeret i en cirkel - deraf udtrykket trefaset vekselstrøm. Dette resulterer i tre skiftende spændinger, der er analoge med de skiftende strømme, der kalder deres ydelse op på forskellige tidspunkter og således genererer en fremtrædende ydelse.

Tre-faset vekselstrøm og trefaset vekselspænding © Heinz Kerp

Det offentlige elnet kører på trefaset elektricitet. Hvis et hus er tilsluttet det offentlige elnet, ankommer fire kabler til huset. Der er et kabel hver til de tre faser og en neutral leder. En fase er tilstrækkelig til de fleste enheder i huset eller lejligheden. Kun den elektriske komfur har normalt brug for de tre faser.

Husforbindelse med trefaset vekselstrømsforbindelse til det offentlige elnet

Jævnstrøm og jævn spænding

I modsætning til vekselstrøm eller vekselspænding med dens konstante og regelmæssige retningsændringer med vekslende positive og negative værdier opretholder jævnstrøm altid den samme polaritet. DC-spændingen har en øjeblikkelig værdi, der ikke ændrer sig over en længere observationsperiode. Det har det samme tegn og det samme beløb til enhver tid.

Blandet strøm og blandet spænding

Den jævnstrøm eller jævnspænding, der er kendt fra hverdagen, er normalt en vekselstrøm eller en vekselspænding fra stikket, der er rettet. Dette gøres via en ensretter, der allerede er installeret hos forbrugeren.

Strømmen eller spændingen, der genereres af elektriske generatorer i kraftværker, er en vekslende spænding. DC-spænding kan genereres ud fra dette ved hjælp af ensrettere. Dette skaber en blandet spænding, hvis gennemsnitlige værdi kaldes jævnstrømsspænding. Med udjævningskondensatorer, med større strømme eller med klokket strømforsyning med opstrøms spoler, kan den overlejrede vekselstrømskomponent reduceres betydeligt. Hvad der er tilbage er en lille restkrusning.