Big Bang 3, Schulbuch

74 23 Stromstärke, Spannung und elektrischer Widerstand 23.5 Der Stromkrieg Gleich- und Wechselstrom Bis jetzt war von Batterien und Gleichstrom die Rede. Nun geht es um den Wechselstrom aus der Steckdose. A19 In B 23.28 siehst du ein beeindruckendes Satelli­ tenfoto von Europa in der Nacht . Anhand der Lichter kannst du sehr gut dicht besiedelte Gebiete und Städte erkennen. Was denkst du, wie viele Elektronen jährlich ungefähr durch Öster- reichs Haushalte fließen: a) 10 20 , b) 10 30 , c) 10 40 , d) noch viel viel mehr oder e) gar keine? A20 Aus der Steckdose kommt der so genannte Wechselstrom . Was wechselt da aber eigentlich? Welche Spannung hat der Strom im Haushalt? Und was bedeutet, dass er 50 Hertz hat? A21 AC/DC ist eine australische Hardrock-Band , die 1973 gegründet wurde. Weißt du, was der Name der Band eigentlich bedeutet? A22 Hochspannungsleitungen haben bis zu 380.000V . Wieso? Das ist doch extrem gefährlich! Warum nimmt man nicht 230V? A23 Der Stecker vom Lade­ kabel deines Handys ( B 23.28 a ) ist etwas größer als ein normaler flacher Stecker ( b ). Was befindet sich im Inneren? Warum wird der Stecker beim Laden warm? Fließen die Elektronen immer in dieselbe Richtung, spricht man von Gleichstrom . Dieser tritt zum Beispiel bei einer Batterie oder einem Handyakku auf. Beim Wechselstrom aus der Steckdose ändern die Elektro­ nen aber pausenlos ihre Flussrichtung . Warum? Weil auch Plus- und Minuspol pausenlos die Plätze tauschen ( A20 ). Die Spannung zwischen den Polen einer Steckdose schwankt ständig hin und her ( B 23.30 ). Das kannst du mit einem Wasserrohr vergleichen, das du sehr schnell hin und her kippst ( a bis e ). Die Wassermoleküle flie- ßen nicht, sie zappeln hin und her. Und genau das machen auch die Elektronen. Kein einziges fließt durch die Haushalte Österreichs, weil sie pausenlos die Richtung ändern ( A19 ). An der Wirkung des Stroms ändert sich dadurch aber kaum etwas. Man muss schon sehr genau hinsehen, um den Wechselstrom überhaupt zu bemerken ( B 23.31 ). In B 23.30 kannst du erkennen, dass die Spannung zwischen plus und minus 325 Volt schwankt. Im Durchschnitt beträgt sie aber 230V , und das ist der Wert, der auch immer angegeben wird. Anders ge- sagt: Gleichspannung mit 230V hat denselben Effekt wie Wechselspannung mit ±325V. Eine ganze Schwin- gung mit Hin und Her dauert 1/50 Sekunde. Deshalb sagt man, dass der Strom eine Frequenz von 50 Hertz (Hz) besitzt ( Kap. 13.1 , Big Bang 2; A20 ). Warum so kompliziert? Warum kommt nicht Gleich- strom aus der Steckdose? Wechselstrom ist viel prakti- scher als Gleichstrom, weil man seine Spannung mit so genannten Transformatoren leicht verändern kann. B 23.28 L B 23.29 Wie sich die Spannung in der Steckdose verändert (oben) und wie man das mit einem hin und her kippenden Wasserrohr vergleichen kann (unten). B 23.30 Hochgeschwindigkeitsaufnahme einer Leuchtstofflampe: Weil die Spannung schwankt, schwankt auch die Helligkeit. Zwischen den Bildern liegt bloß 1/200 Sekunde – mit freiem Auge nicht zu erkennen. B 23.31 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv