Wechselstrome 



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Felde erfahrt, sind clem Strom in jedem 

 Augenblicke proportional; sie heben sich 

 daher im Mittel wahrend einer Periode voll- 

 standig auf. Die Spule wiircle mit der Fre- 

 quenz des Wechselstromes hin- uncl her- 

 schwingen, wenn sie masselos ware; da 

 sie aber eine groBe Tragheit besitzt, konimt 

 praktiseh nnr die Resultierende der schnell 

 veranderlichen Krafte znr Wirkung, die, 

 wie gesagt, Null ist. Mit eineni Drehspulen- 

 amperemeter kann man daher feststellen, 

 ob ein veranderlicher Strom ein reiner 

 Wechselstrom ist, oder ob er eine Gleich- 

 stromkomponente enthalt (z. B. der Strom 

 nach Fig. 1); nur diese wird von dem In- 

 strument angezeigt. 



II. Einwelliger Wechselstrom. 



I. Scheitelwert, Phase, Phasenwinkel. 

 Ein einwelliger (sinusformiger) Strom nach 

 Figur 4 wird durch den Ausdruck 



i == I m sin co(t + TO) == I m sin (cot + cp) 

 dargestellt. Die GroBe 



0) - -sr : = n 



wird als ,,Kreisfrequenz" bezeichnet. I m ist 

 der ,, Scheitelwert" oder die ,, Amplitude" 

 des Wechselstromes. Den augenblicklichen 

 Wert i des Stromes nennt man auch die 

 ,,Phase" des Stromes zur Zeit t; das zu- 

 gehorige Argument co(t + T ) heiBt der 

 ,, Phasenwinkel"; er nimmt im 

 blick t == den Wert coT == cp an. 



Augen-j 



Fig. 5. Phasenverschobene Sinusstrome. 



In Fiur 5 



kurven 



und 



sind zwei Wechselstrom- 

 i 2 von gleicher Frequenz 

 zu 



sagt auch ,,der Strom i x gehe dem Strom i 2 

 in der Phase um den Winkel cp voran", 

 oder ,,der Strom i 2 bleibe um den Phasen- 

 winkel cp hinter clem Strom i zuriick", 

 womit znm Ausdruck gebracht wird, da I.) 

 i t s ein en Scheitelwert (oder seine Nullwerte) 

 iriiher annimmt, als i 2 : der Zeitunterschied 



ist gleich ---, 



CO 



2. Das Vektordiagramm. Man denke 

 sich eine Strecke OA (Fig. (>) von der Lange 



! Fig. 6. 



Erlauterung des Vektordiagramms von 

 Wechselstromgrofien. 



Im um ihren ein en Endpunkt mit der 

 konstanten Winkelgeschwindigkeit co ro- 

 tierend. Der Drehsinn sei der positive, 

 also entgegengesetzt dem des Uhrzeigers. 

 Im Augenblick t . -= soil die bewegliche 

 Strecke die gezeichnete Lage OA haben. 

 Ihre Projektion auf die Vertikale Oy ist 

 dann 



OB == I m sin9? fiir t == 0. 



Nach Ablauf der Zeit t hat sich die Strecke 

 um den Winkel cot weitergedreht und ist 

 nach OA t gelangt. Ihre Projektion auf die 

 Vertikale ist nun 



aufgetragen, die zu verschiedenen Zeiten 

 durch Null gehen. Als Abszisse ist hier 

 nicht die Zeit t, sondern der ihr proportionale 

 Winkel cot verwendet. 



Die beiden Strome werden durch die ana- 

 lytischen Ausdriicke 



ix = I mi sin (cot + <pi) 

 und 



i 2 = Im, sin (cut + 9? 2 ) 



dargestellt. Den Unterschied cp cp 2 == cp 

 nennt man die ,,Phasenverschiebung" 

 der beiden Strome gegeneinander. Man 



Handworterbuch der Xatunvissenschaften. Band X 



== Im sin (cot + cp). 



Das heiBt, die Projektion der bewegten 

 Strecke auf die Vertikale ist in jedem Augen- 

 blicke numerisch gleich der Starke eines 

 Wechselstromes 



i = = I m sin (cot + cp). 



Die Stromkurve ist in Figur 6 ebenfalls 

 gezeichnet; sie ergibt sich offenbar dadurch, 

 daB man in ein em rechtwinkligen Koordi- 

 natensystem die Winkel cot in einem passen- 

 den MaBstabe als Abszissen und die zu- 

 gehorigen Projektionen OB als Ordinaten 

 auftragt. Der zeitliche Verlauf des Wechsel- 

 stromes ist hiernach vollstandig bestimmt, 

 wenn die Anfangslage OA der beweglichen 

 Strecke gegeben ist; diese ist durch die An- 

 gabe des Scheitelwertes I ra und des Phasen- 

 winkels cp festgelegt. Eine Strecke, bei der 

 es sowohl auf die Lange als auch auf die 

 Richtung ankommt, heiBt allgemein ein 

 ,,Vektor". Der Vektor OA bestimmt nach 

 dem soeben Gesagten den Wechselstrom voll- 



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