Spänningstyper och strömmar: växelström - likström - trefasström

Strömkabel med fem ledare © Demarco, stock.adobe.com

Enkelt uttryckt: el är inget annat än transport av elektriska laddningsbärare. Strömmen strömmar så fort det finns en ledande anslutning mellan en strömkälla och en konsument - kallad krets. Strömningsflödets riktning är alltid från plus till minus. Den fysiska storleken som mäter den elektriska strömmen är den elektriska strömstyrkan (symbol I), enheten är ampere (A).

Enkel krets © Heinz Kerp

Elektrisk spänning är nödvändig för att el ska kunna flöda alls. Spänningen är nämligen förmågan att flytta de elektriska laddningsbärarna. Enkelt uttryckt och analogt med kretsen, kännetecknar spänningen strömkällans "styrka".

Enkel krets © Heinz Kerp

Till exempel, om de två polerna i ett uttag är anslutna till varandra av en elektrisk konsument, strömmar el. Hur stor strömintensiteten är beror på storleken på spänningen och på konsumenten, som kallas elektriskt motstånd.

Den fysiska mängden elektrisk spänning har symbolen U och specificeras i det internationella systemet för enheter i volt (V). Det elektriska motståndet har formelsymbolen R och har enheten ohm (Ω).

Strömens beroende av spänningen visas i formeln:

Ström = spänning / motstånd

I = U / R

Tips: Hitta de billigaste elektrikerna, jämför erbjudanden och spara.

Växelström och växelspänning

Vi behöver el överallt, men knappast någon vet om de kör en enhet med likström eller växelström eller spänning. Det som vanligtvis kommer från uttaget är växelström och växelspänning. Båda kännetecknas av en förändrad riktning i transporten av de elektriska laddningsbärarna. De skiljer sig från likström eller likspänning genom att båda regelbundet ändrar riktning så att de positiva och negativa värdena kompletterar varandra. I genomsnitt över tiden är ström och spänning därför noll. Frekvensen med vilken riktningen ändras anges i Hertz. I Europa är det 50 Hertz - det betyder att riktningen ändras 100 gånger per sekund, 50 gånger i varje riktning.

Elnätets frekvens i Europa är 50 Hertz

växelström och växelspänning © Heinz Kerp

Växelström och växelspänning har fördelen att båda är lätta att generera och transportera. Som regel används en generator för detta ändamål, som genererar ström och spänning genom att ständigt rotera en ledarslinga i ett statiskt magnetfält. Denna teknik är mycket lätt att implementera.

Trefasgenerator © Heinz Kerp

Trefas synkrona generatorer används överallt i de offentliga kraftförsörjningsanläggningarna. Ledarslingan rör sig förbi tre magneter som är rumsförskjutna med 120 grader, så att med en rotation uppstår också spänningar eller strömmar som är förskjutna med 120 grader.

Trefas- eller högspänningsström

Strängt taget är ”tung ström” eller “trefasström” en trefas växelspänning baserad på tre sammankopplade växelströmmar som möjliggör transport av el i nätverket. Som redan nämnts krävs ett visst spänningsvärde för att kunna transportera el. Om långa sträckor måste täckas används högspänning som på grund av dess effektivitet gör det möjligt att transportera energi från kraftverket till till och med mycket avlägsna nät. Högspänningsströmmen genomgår olika omvandlingsprocesser tills den når hushållet med en spänning på 230 volt eller 400 volt.

Anslutning av elektrisk ugn och spis © Andrey Popov, stock.adobe.com

Ur teknisk synvinkel är en generator försedd med tre magnetfält, vilka är ordnade i en cirkel - därav termen trefas växelström. Detta resulterar i tre växelspänningar som är analoga med alternerande strömmar, som tar fram deras prestanda vid olika tidpunkter och därmed genererar en framstående prestanda.

Trefas växelström och trefas växelspänning © Heinz Kerp

Det offentliga kraftnätet går på trefaselektricitet. Om ett hus är anslutet till det allmänna elnätet anländer fyra kablar till huset. Det finns en kabel vardera för de tre faserna och en neutral ledare. En fas räcker för de flesta enheter i huset eller lägenheten. Endast elspisen behöver vanligtvis de tre faserna.

Husförbindelse med trefas växelströmsanslutning till det allmänna elnätet

Likström och likspänning

Många elektriska apparater som radioapparater, tv-apparater eller smartphones körs med likström © Andrey Popov, stock.adobe.com

Till skillnad från växelström eller växelspänning med sina konstanta och regelbundna riktningsförändringar med alternerande positiva och negativa värden, behåller likström alltid samma polaritet. DC-spänningen har ett momentant värde som inte förändras under en längre observationsperiod. Det har samma tecken och samma belopp hela tiden.

Blandad ström och blandad spänning

Likströmmen eller likspänningen som är känd från vardagen är vanligtvis en växelström eller en växelspänning från uttaget som är rättat. Detta görs via en likriktare som redan har installerats i konsumenten.

Strömmen eller spänningen som genereras av elgeneratorer i kraftverk är en växelspänning. DC-spänning kan genereras från detta med hjälp av likriktare. Detta skapar en blandad spänning vars medelvärde kallas likspänning. Med utjämningskondensatorer, med större strömmar eller med klockade strömförsörjningar med uppströms spolar, kan den överlagrade växelströmskomponenten reduceras avsevärt. Det som återstår är en liten kvarvarande krusning.