Big Bang 3, Schulbuch

75 23.5 Gleich- und Wechselstrom Trafocrashkurs Über den Transformator oder kurz Trafo wirst du nächstes Jahr noch einiges hören. Trafos bestehen aus einem Eisenkern und zwei Spulen ( B 23.32 ), also auf- gewickelten Drähten. Der Wechselstrom in der ersten Spule erzeugt im Eisenkern ein Magnetfeld , und dieses in der zweiten Spule wiede- rum einen Wechselstrom. Hat die zweite Spule weniger Windungen , ist dort die Spannung niedriger . So kann man zum Beispiel von 230V auf 5V runtertransformie- ren und Handy oder elektrische Zahnbürste aufladen ( B 23.33 ). Bei einem Trafo geht immer ein wenig elekt- rische Energie als Wärme verloren, und das kannst du bei Berührung am Ladegerät spüren ( A23 ). Du benutzt im Alltag ständig solche Dinger, etwa beim Aufladen von elektrischen Gerä- ten ( 1  Info: Trafocrashkurs ). Im Haushalt werden die Spannungen immer herunter­ transformiert , weil viele Geräte weni- ger als 230V benöti- gen. Es gibt aber auch Fälle, in denen hinauftransformiert wird, zum Beispiel um den Strom über Hochspannungsleitungen zu übertragen. Wenn man hohe Spannungen verwendet, gibt es viel weni­ ger Wärmeverluste und man kann viel dünnere Kabel verwenden. Hätten die Überlandleitungen 230V statt 380.000V, dann müssten die Kabel einen Querschnitt von 100m 2 haben ( A22 )! Diese Einsparung bei den Lei- tungen war ein wichtiger Grund dafür, warum sich im Stromnetz der Wechselstrom letztendlich gegen den Gleichstrom durchsetzte ( 1  Info: Der Stromkrieg ). Der Stromkrieg Im Alltag spielte der elektrische Strom bis etwa 1880 fast keine Rolle. Dann aber erfand Thomas Alva Edison ( B 19.12 , S. 31 ) eine sehr langlebige Glühbirne , die bald die Gaslampen ersetzte. Er wollte die USA mit dem dafür nötigen Strom versorgen, hatte aber mit dem Ingenieur und Industriellen George Westinghouse einen großen Konkurrenten. Edison verwendete Gleichstrom , Westinghouse Wechsel­ strom . Es folgte ein jahrelanger und erbitterter Streit, den man heute als „Stromkrieg“ bezeichnet. Edison war dabei nicht zimperlich. Viele Katzen und Hunde und sogar ein Elefant wurden im in seinem Auftrag mit Wechselstrom getötet, um dessen Gefährlichkeit zu zeigen. Den Sieg des Wechselstromes konnte er trotzdem nicht verhindern, weil dieser über weite Strecken transportiert werden kann ( B 23.35 ). Beim Wechselstrom fließen die Elektronen nicht in eine Richtung, sondern sie schwingen hin und her. Im Schnitt beträgt die Spannung im Haushalt 230V . Wechselstrom hat den Vorteil, dass sich mit Transfor­ matoren die Spannung leicht verändern und an den jeweiligen Bedarf anpassen lässt. B 23.32 Links: Bei einer elektrischen Zahnbürste steckt eine Spule im Griff und die zweite in der Ladestation. Rechts: Ein geöffnetes Handy-Ladegerät: Der Trafo (Pfeil) ist mit gelbem Isolierband umwickelt. Durch den Trafo ist ein Ladegerät immer ein wenig fetter ( A23 ). B 23.33 Fette Trafos erzeugen Hochspannung für Überlandleitungen. B 23.34 Ab 1896 schickten Generatoren Wechselstrom von den Niagara-Fällen über 40 Kilometer Kupferdraht nach Buffalo. Mit Gleichstrom wäre das unmöglich gewesen. B 23.35 Nur zu Prüfzwecken – Eigent m des Verlags öbv