Frequenzbereiche

Der normale Netzwechselstrom hat in Deutschland und anderen europäischen Staaten eine Frequenz von 50 Hz, weltweit häufig auch von 60 Hz.

 a.Mehrere europäische Eisenbahnen, u. die Deutsche Bahn AG nutzen eine (Bahn-)Netzfrequenz von 16,7 Hz (früher genau 16 2/3 Hz), die mit den damals überwiegend verwendeten Kommutatormotoren besser genutzt werden konnte.

Für Funkübertragungen und andere Zwecke werden hochfrequente Wechselströme mit Frequenzen im Kilohertz- oder Megahertz-Bereich benutzt. Hochfrequente Wechselströme (300 - 3.000 kHz) mit sehr geringer Stromstärke werden u. a. in der medizinischen Therapie als Diathermieströme eingesetzt. Sie werden für zur Erwärmung bestimmter tief liegender Gewebeabschnitte verwendet.

000 Hz, die Hochfrequenz bis 300 MHz, anschließend beginnt die Höchstfrequenz.000 Hz zur Niederfrequenz, die Mittelfrequenz reicht bis 300.Man zählt Ströme bis 20.

Wechselstromwiderstände

Jedes elektrische Gerät stellt gegenüber dem Strom einen Widerstand dar, der je nach Art des Gerätes ein "ohmscher", als Kondensator ein "kapazitiver" oder als Spule ein "induktiver" Widerstand sein kann. Kondensatoren und Spulen verhalten sich während der fortlaufenden Spannungsänderung bei Wechselstrom anders als bei Gleichstrom. Sie bewirken im Allgemeinen eine Phasenverschiebung zwischen dem Strom- und Spannungsverlauf.

• Kapazitive Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung Kondensator bei Wechselstrom: Bei Gleichstrom lässt ein Kondensator nur für die Dauer des Aufladens einen Strom fließen, danach bildet er eine Unterbrechung des Stromkreises, weil das zwischen den Kondensatorplatten befindliche Dielektrikum ein elektrischer Isolator ist. Bei Wechselstrom ergibt sich am Kondensator, infolge des ständigen Umladens der metallischen Platten, ein Stromfluss, der durch den Widerstand begrenzt wird. C ist dabei die Kapazität des Kondensators in Farad, die Kreisfrequenz der angelegten Spannung. Der 90° vorauseilende Strom lädt den Kondensator und baut damit die Spannung an den "Platten" des Kondensators auf. Der Strom fließt zunächst, und daraus resultiert der Spannungsanstieg am Kondensator.

• Induktive Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung Induktivität bei Wechselstrom: Bei einer verlustlosen Spule eilt die Spannung dem Strom um 90° voraus, weil durch Selbstinduktion (siehe Lenzsches Gesetz) in der Spule eine Spannung erzeugt wird, die den Strom um den Phasenwinkel φ später ansteigen lässt. Der induktive Widerstand, den die Spule dem Strom entgegensetzt, ist durch gegeben. Die Induktivität wird in Henry [Vs/A] angegeben.

• Berechnung der Wechselstromschaltung mit komplexen Zahlen: Zur Berechnung weiterer Wechselstromschaltungen ist es zweckmäßig Zeigerdiagramme oder komplexe Zahlen (siehe komplexe Wechselstromrechnung) zu verwenden. Auf diesem Wege ergibt sich beispielsweise für den Wechselstromwiderstand (die Impedanz) einer Reihenschaltung aus ohmschem Widerstand X₀, induktivem Widerstand X_L und kapazitivem Widerstand X_C die Formel:

für eine Reihenschaltung aus einem Widerstand, einer idealen Spule und einem idealen Kondensator:.bzw.

der zugehörige Phasenwinkel errechnet sich zu.

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