Das Phänomen der Gleichrichtung von Wechselspannung weckt oft Faszination. Die Presse hat dies zum Thema gemacht. Menschen regen sich darüber auf das es viele Missverständnisse gibt. Wenn wechselnde Spannungen in gleichgerichtete Spannungen umgewandelt werden, also um in die richtige Richtung gefiltert zu werden – was geschieht dann genau?
Der grundlegende Prozess der Gleichrichtung erfolgt mithilfe von Dioden. Diese Halbleiterkomponenten blockieren die negativen Halbwellen der Wechselspannung – sie fließen nicht durch. Ideal: Nur die positiven Halbwellen gelangen durch. Es ist wichtig zu verstehen: Positive Halbwellen sind nicht perfekt. Sie sind wellig und unregelmäßig.
Um diese Ungleichmäßigkeiten zu minimieren, wird häufig ein Kondensator eingesetzt. Dieser nimmt die Energie auf und speichert sie vorübergehend. Die Arbeit des Kondensators besteht darin die Spannung innerhalb der Täler zwischen den Wellen zu stabilisieren. Er füllt fehlende Energie auf, indem er die „Spitzen“ der positiven Halbwellen abschneidet. Hierzu macht er das was er am besten kann: Energie speichern.
Die gerichtete Spannung ist in diesem Prozess von entscheidender Bedeutung. Die Kurven der positiven Halbwellen weisen steile Anstiege auf. Während der obere Teil flach verläuft, werden die positiven Halbwellen also eine größere Spannung erzeugen. Ihre gefüllten Flächen werden im Vergleich zum Effektivwert der Wechselspannung höher. Eine interessante Mathematik steckt dahinter: Der Effektivwert gibt an welche gleichmäßige Gleichspannung denselben Wärme- oder Lichteffekt hat. In unserem Fall beträgt dieser Wert bei der Alltagsnetzspannung 230 Volt.
Klar ist: Misst man die Spannung während der Kondensator aufgeladen ist zeigt das Messgerät höhere Werte an. Ist jedoch ein Verbraucher angeschlossen – wie eine 🛋️ oder ein Kühlschrank – sinkt die Spannung plötzlich. Der Grund? Der Kondensator muss bei der nächsten Halbwelle wieder aufladen. Man kann also kein Perpetuum mobile erwarten – die Energie muss immer wieder zugeführt werden.
Die größere gerichtete Spannung hat also ihre Wurzeln. Die Amplitude der Wechselspannung spielt dabei eine Hauptrolle. Der Kondensator sorgt dafür: Dass die Lücken zwischen den Wellen zu einer insgesamt höheren effektiven Spannung führen. Dies wird besonders deutlich – wenn die Restwelligkeit herausgefiltert wird. In der heutigen Zeit finden solche Informationen oft ihren Platz in Fachzeitschriften und Online-Plattformen.
Zusammenfassend lässt sich sagen – die gerichtete Spannung ist das Resultat eines komplexen Zusammenspiels zwischen den Eigenschaften von Dioden und den Speichermöglichkeiten von Kondensatoren. Daher ist es nicht verwunderlich – dass in der Technik diese Spannung als kritisch angesehen wird.
Warum ist die gerichtete Spannung größer?
Warum führt die Gleichrichtung einer Wechselspannung zu einer höheren Gleichspannung?