Wechselstrom, Bakterien und Gärung: Eine Übersicht

Wechselstrom Grundlagen

Reine Wechselwellen: Hier variiert die Größe in beide Richtungen gleichmäßig. Sinuswellen: Reine Wechselstromwellen, bei denen die Größe sich mit der Zeit wie eine trigonometrische Funktion ändert. Phasor: Ein rotierender Vektor, der Sinuswellen repräsentiert und sich gegen den Uhrzeigersinn mit konstanter Winkelgeschwindigkeit dreht. Simultane Sinuswellen: Sie sind in Phase, wenn sie ihre maximalen und minimalen Werte zur gleichen Zeit erreichen. Sie eilen voraus, wenn sie die maximalen und minimalen Werte nicht zur gleichen Zeit erreichen.

Die Erzeugung von Wechselstrom erfolgt durch Generatoren, die aus einem Stator (feststehender Teil) und einem Rotor (beweglicher Teil) bestehen. Der Rotor dreht sich in einem Magnetfeld des Stators, wodurch durch elektromagnetische Induktion Strom im Rotor erzeugt wird. Rotor: Eine Spule, die auf einen magnetischen Kern gewickelt ist. Stator: Die Nord- und Südpole eines Magneten. Maximalwert der Wechsel-EMK: Abhängig von der Oberfläche der Schleife, der Winkelgeschwindigkeit und der magnetischen Flussdichte. Admittanz: Das Verhältnis des Stroms durch ein Element zur Spannung an seinen Enden. Sie wird in Siemens oder Mhos gemessen.

Linearer Empfänger: Bei Anlegen einer Wechselspannung an die Klemmen des Empfängers ist der Stromfluss sinusförmig und hat die gleiche Frequenz wie die Spannung. Sie können ohmsch, induktiv und kapazitiv sein, je nachdem, ob eine Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom besteht. Effektivwert: Entspricht einem Gleichstromsignal, wenn beide Signale an den gleichen Widerstand angelegt werden und in der gleichen Zeit die gleiche Wärmemenge entwickeln. Impedanz: Eine Größe, die den Widerstand und den Blindwiderstand umfasst. Schwingkreis: Ein Zustand, in dem sich induktive und kapazitive Komponenten ausgleichen.

Bakterien und ihre Rolle im Stickstoff- und Schwefelkreislauf

Stickstoffbakterien:

• Nitrosomonas: NH₃ -> NO₂^-
• Nitrobacter: NO₂^- -> NO₃^-

Schwefelbakterien:

• Thiobacillus: H₂S -> SO₄^2-
• Schwefelbakterien: HS^- -> SO

Gärungsprozesse

Ethanolische Gärung: Saccharomyces cerevisiae.

Milchsäuregärung: Lactobacillus.