Wechselstrom

Der Wechselstrom wird international mit AC (engl. alternating current) abgekürzt und bezeichnet den elektrischen Strom, der seine Richtung (Polung) periodisch und in steter Wiederholung meist sinusförmig ändert. Diese periodische Änderung wird als Frequenz ausgedrückt und gibt die Änderung der Stromrichtung pro Sekunde an. Der technische Vorteil von Wechselstrom ist seine einfache Erzeugung, einfache Transformation der Spannung zur verlustarmen Fernübertragung des hochgespannten Wechselstroms und leichte Umwandelbarkeit zwischen verschiedenen Spannungen mithilfe eines Transformators. Daher findet Wechselstrom vor allem in öffentlichen Stromversorgungsnetzen Anwendung. 

Beim sinusförmigen Wechselstrom entsprechen die Momentanwerte über eine vollständige Periode mit einer positiven und negativen Halbwelle (Alternanz) exakt den Werten der Sinus-Winkelfunktion über einen Vollkreis (0-360°). siehe Abb. 1 Wechselstrom

Der normale Netzwechselstrom wird auch Einphasenwechselstrom genannt und entspricht in Deutschland sowie anderen europäischen Staaten einer Frequenz von 50 Hz und einer Spannung von 230 V. In Nordamerika und Teilen von Japan kommen hingegen Netzfrequenzen von 60 Hz bei Spannungen von 120 V (gerundeter Wert bezogen auf den Nennwert von 117 V) zum Einsatz. 

In der Praxis erzeugt die Anordnung von drei Spulen in den Generatoren drei separate Wechselstrom-"Phasen" statt nur eines Wechselstroms. Sie sind gleichmäßig um den Kreisumfang verteilt. In diesen Spulen entstehen einzelne Wechselspannungen, die zeitlich um jeweils eine Drittelperiode (entspricht 120° bei einem Kreisumlauf) gegenüber den anderen Spulenspannungen versetzt sind. Die einzelnen Phasen des industriellen Wechselstroms lassen sich unabhängig voneinander als Einzelsystem bei Kleinverbrauchern nutzen. An die Abnehmer wird der Wechselstrom meistens mit den drei Phasen (L1, L2 und L3), einem Neutralleiter (N) und einem Schutzleiter (PE) verteilt. siehe Abb. 2 Wechselstrom

Eine besondere Form von Wechselstrom ist der Dreiphasenwechselstrom, wie er in öffentlichen Stromnetzen zur elektrischen Energieverteilung großer Leistungen Verwendung findet. Für Motorantriebe bietet diese Stromart besonders einfach gebaute und robuste Elektromotoren.