Elektrische Stromkreise: Arten, Wirkungen und Erzeugung

Arten von elektrischen Stromkreisen und Anwendungen

Leistungsschaltkreise: Diese werden verwendet, wenn hohe Leistungen (z. B. für einen Ofen oder die Beleuchtung) erreicht werden sollen. Stromkreise für die lokale Stromversorgung dienen der regionalen Energiebereitstellung. Sicherheits- und Notstromkreise funktionieren auch dann weiter, wenn eine Störung in der Hauptstromversorgung vorliegt. Hilfsstromkreise stellen die notwendige Energie für Situationen bereit, in denen Funktionsstörungen durch einen Mangel an Elektroenergie (OP) gelöst werden müssen.

Komponenten und Funktionsweise von Schaltkreisen

Stromkreise sind so konzipiert, dass ihre gesamte Energie in Arbeit umgewandelt wird (sehr hohe Intensität). Der Transformator besteht aus Elementen, die zur Erhöhung oder Abnahme der Spannung verwendet werden:

• Kern oder Luftspalt: Verantwortlich für die magnetische Kopplung bzw. Trennung der Transformatorteile.
• Zwei getrennte Wicklungen: Wicklungsdraht für die Primär- und Sekundärwicklung (Spule 1 und 2). Es gilt das Verhältnis: V1/V2 = N1/N2 (Anzahl der Windungen).

Das Relais ist ein elektromagnetischer Schalter, der aus zwei Elementen besteht: Einem Elektromagneten, der mit geringen Strommengen arbeitet, und einem Schalter, der abhängig vom Stromfluss durch den Elektromagneten ein- oder ausschaltet. Dieses Gerät wird benutzt, um große Leistungen mit geringen Steuerleistungen zu steuern.

Wirkungen des elektrischen Stroms

• Thermischer Effekt: Jeder Leiter erhitzt sich beim Durchfluss von Strom.
• Magnetische Wirkung: Jeder elektrische Strom erzeugt ein Magnetfeld um einen Leiter; dieses Feld kann durch einen Kompass nachgewiesen werden.
• Chemische Wirkung: Elektrischer Strom zersetzt Substanzen wie Säuren und Salze, sofern diese gelöst oder geschmolzen sind.

Möglichkeiten der Stromerzeugung

Reibung: Wenn zwei Körper aneinander reiben, kann dies zu einer Anhäufung von Ladungen führen. Wenn der Potenzialunterschied hoch genug ist oder ein Kontakt mit einem anderen Körper entsteht, erfolgt ein elektrischer Schlag. Chemische Reaktionen: Wenn zwei geeignete Metalle in eine Lösung eingetaucht und durch einen Draht verbunden werden, wird ein elektrischer Strom erzeugt. Elektromagnetische Induktion: Beim Bewegen eines Leiters in einem Magnetfeld wird im Leiter ein elektrischer Strom induziert.

Photoelektrischer Effekt: Bestimmte Metalle emittieren Elektronen, wenn Licht auf sie fällt. Wenn diese Elektronen in einem Leiter zirkulieren, wird Strom gewonnen. Thermoelektrizität: Beim Erhitzen der Verbindungsstelle zweier unterschiedlicher Metalle entsteht eine kleine elektrische Spannung. Piezoelektrizität: Wenn bestimmte Materialien gedehnt oder gestaucht werden, entstehen kleine Spannungen an der Oberfläche.