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Spannungsarten:

In der Elektrotechnik gibt es verschiedene Arten von Spannungen (und Strömen). Zunächst einmal die beiden Grundarten:
  • die Gleichspannung (DC = direct current)
  • die Wechselspannung (AC = alternating current)

Gleichspannung: Gleichspannung
Diese Spannungsform hat stets die gleiche Polung. Sie wird von Batterien, Akkus oder auch beispielsweise von PC Netzteilen geliefert. Betrachtet man eine reine Gleichspannung auf dem Oszilloskop so sieht man nur eine gerade horizontale Linie. Die Linie beschreibt den Verlauf der Spannung auf die Zeit bezogen (da die Spannung sich auf die Zeit bezogen nicht ändert erhält man eine gerade Linie).

Wechselspannung: Wechselspannung
Die Wechselspannung hat ihren Namen daher das sie die Polung stets wechselt. Wie oft dies geschieht wird in der Frequenz (Hz) festgelegt. Je öfter die Spannung ihre Polung in einer bestimmten Zeit ändert um so höher ist die Frequenz. Man findet Wechselspannungen beispielsweise an der Steckdose. Es gibt verschiedene Arten der Wechselspannung: Am häufigsten vertreten ist die sogenannte Sinus Wechselspannung. Betrachtet man diese auf dem Oszilloskop so sieht man eine gleichmäßig geschwungene Linie (die Spannung wechselt auf die Zeit bezogen ihre Polung, also plus und minus vertauschen sich, und daher das Bild der geschwungenen Linie)

Frequenz:
Die Frequenz legt bei einer Spannung fest wie oft diese wechselt. Man gibt die Frequenz in Hz an. Hz bedeutet soviel wie „pro Sekunde“ und wird mathematisch mit 1/s angegeben (100 Hz = 100 * 1/s). Also bei der Wechselspannung der Steckdose in Deutschland sind dies 50-60 Hz. Sie wechselt ihre Polung 50 bis 60 mal in der Sekunde. Bei der Gleichspannung währe die Frequenz also 0 Hz.

Höhe der Spannung:
Spannungen können unterschiedlich hoch sein. Für die Höhe der verschiendenen Spannungen gibt es mehrere Möglichkeiten diese anzugeben. Die Spannung die man tatsächlich nutzen kann nennt man Effektivspannung oder auch den quadratischen Mittelwert ( Ueff ). Bei der Gleichspannung ist es am einfachsten. Die Höhe der Spannung ist gleichzeitig die Effektivspannung. Also bei einer Batterie mit 1,5 V beträgt auch die Effektivspannung 1,5 V.
Gleichspannung


Die Wechselspannung ist dagegen etwas komplizierter:

  • Man kann die Spannung in Spitze – Spitze Spannung angeben. Damit ist gemeint wie groß der Abstand in Volt zwischen dem höchsten Punkt der Spannung und dem niedrigsten Punkt der Spannung ist ( Uss ).
    Spitze Spitze Spannung

  • Dann kann man die Spannung in Scheitelspannung ( Û ) angeben. Hier ist der Abstand zwischen dem höchsten Punkt einer Kurve zur Nulllinie hin gemeint. Diese Strecke wird auch als Amplitude Bezeichnet.
    Scheitelspannung

Um die Uss Spannung in eine Effektivspannung umzurechnen muss man die Uss Spannung zunächst durch 2 teilen. Nun erhält man die Scheitelspannung. Diese dann noch durch Wurzel 2 teilen. √2 ≈ 1,4142
Beispiel:
5 V Uss / 2 = 2,5V Û
2,5 V Û / √2 = 1,767 Ueff
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Spannungsarten
 
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