Wechselstrom

elektrischer Strom, dessen Stärke und Richtung sich periodisch ändern; wird durch Generatoren oder elektrische Schwingungserzeuger (Sender) hergestellt. Eine Periode des Wechselstroms umfasst den Anstieg der Stromstärke von null auf den positiven Scheitelwert (Maximalwert, Amplitude), den Abfall über null und den negativen Scheitelwert sowie den Anstieg wieder auf null. Die Anzahl der Perioden pro Sekunde gibt die Frequenz des Wechselstroms an (in Hertz). Die Zahl der Richtungswechsel (Wechselzahl) ist gleich der doppelten Periodenzahl. Im Allgemeinen ist der Strom- und Spannungsverlauf sinusförmig; Abweichungen sind als Überlagerung einer sinusförmigen Grundwelle und ihrer sinusförmigen Oberwellen aufzufassen. Die Anteile der verschiedenen Oberwellen lassen sich durch die Fourier-Analyse bestimmen. Infolge der regelmäßigen Schwankung der Stromstärke des Wechselstroms wirkt sich dieser nicht mit dem Scheitel-, sondern mit dem Effektivwert (Scheitelwert geteilt durch ) des Stroms (z. B. bei der Wärmeerzeugung) aus. Der Wechselstromwiderstand ist im Allgemeinen aus einem frequenzunabhängigen Ohm’schen (Wirkwiderstand) und aus einem frequenzabhängigen induktiven und kapazitiven Teil (Blindwiderstand) zusammengesetzt. Für ihn gilt auch das Ohm’sche Gesetz. Der Blindwiderstand bewirkt eine Phasenverschiebung von Strom und Spannung, von der auch die Wirkleistung abhängt (Watt). Der technisch verwendete Wechselstrom ist meist Drehstrom, der eine Frequenz von 50 Hz hat (in USA 60 Hz). Bei elektrischen Eisenbahnen wird 16²/₃-Hz-Wechselstrom verwendet. Mit dem Strom ändert sich auch das magnetische Feld. Nach den Induktionsgesetzen können dann in benachbarten Leitern entsprechende Spannungen induziert werden. Da der Wechselstrom sich auf diese Weise leicht beliebig umformen (Transformator) und ohne große Verluste fortleiten lässt, wird er zur Übertragung der elektrischen Energie auf große Entfernungen benutzt. Die Hochfrequenztechnik verwendet Wechselströme sehr hoher Schwingungszahl.