Gleichstrom

Beim Gleichstrom hat immer einer der beiden Leiter eine positive Spannung gegenüber dem anderen Leiter. Eine typische Gleichstromquelle ist die Batterie oder der Akku. Diese bestehen aus ein- oder mehrere Zellen. Eine 9 Volt Batterie beispielsweise ist aus 6 einzelnen in Reihe geschalteten Zellen zusammengesetzt. Jede Zelle hat eine Spannung von 1.5 Volt (bei Kohle/Zink Batterien). Auch die Autobatterie besteht auf mehreren Zellen, wobei die Bleizellen eine Spannung von etwas über 2 Volt haben. Sechs dieser Zellen ergeben zusammen die gewünschte „Bordspannung“ von 12 Volt.

Eine ideale Gleichstromquelle. Auf der X-Achse haben wir die Zeit t, die Y-Achse zeigt die Spannung U. Hier im Beispiel 9 Volt.

Beim Gleichstrom, englisch Direct Current (DC) genannt, fliesst der elektrische Strom also immer in die gleiche Richtung, nämlich vom Pluspol (+) zum Minuspol (-).

Eine Batterie - oder korrekt Zelle - speichert keine elektrische Energie! Vielmehr wird elektrische Energie aus einer chemischen Reaktion gewonnen.
Rechts ist das Schaltzeichen einer Zelle zu sehen. Der längere Strich kennzeichnet den Pluspol.

Eine ideale Gleichstromquelle hat eine konstante Spannung, welche unter Last, d.h. wenn Verbraucher angeschlossen sind, nicht ändert. In der Praxis ist dies leider nicht machbar. Je mehr Last angeschlossen wird, desto mehr sinkt die Ausgangsspannung der Stromquelle. Wie stark, hängt von der Stromquelle selber und dem Widerstand der Last ab.

Der Strom fliesst nur wenn der Stromkreis geschlossen ist. Da jede Stromquelle selber einen Innenwiderstand hat, sinkt die Ausgangsspannung bei zunehmender Last.

Zusammenschalten mehrerer Stromquellen

Wie wir in der Einleitung gesehen haben, werden einzelne Zellen in einer Batterie in Reihe geschaltet, um die gewünschte Spannung zu erreichen. Man spricht dabei von einer Serieschaltung. Die Spannungen der einzelnen Stromquellen addieren sich.

Bei einer Serieschaltung mehrerer Stromquellen addieren sich die Ausgangsspannungen.

In speziellen Fällen ist auch eine Parallelschaltung möglich. Hier werden mehrere exakt gleiche Stromquellen nebeneinander – eben parallel – zusammengeschlossen. Die Spannungen der einzelnen Quellen müssen dabei exakt gleich sein, weshalb diese Art Zusammenschaltung mehrerer Stromquellen meist nur bei Batterien sinnvoll ist. Die Spannungen addieren sich nicht, die Ausgangsspannung ist gleich wie eine der Stromquellen. Dagegen sinkt der Innenwiderstand der Stromquelle, es kann damit eine grössere Last angeschlossen werden, die Spannung unter Last wird nicht so stark sinken.

Bei der Parallelschaltung können höhere Ströme fliessen.

Pulsierender Gleichstrom

Gleichstrom muss nicht zwingend eine konstante Spannung aufweisen. Ebenso gut kann eine Gleichstromquelle regelmässige oder unregelmässige Form haben.

Eine Gleichstromquelle kann eine beliebige Form aufweisen. Hier im Bild eine gleichgerichtete Sinusform. Jedoch wechselt die Spannung nie ihre Polarität (im Bild geht die Kurve also nie unter der Nulllinie)

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Strom, Wechselstrom, Trafos sowie Dioden

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Erstellt: 20.01.2005
Geändert: 30.07.2022

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