Winkler Prins Encyclopedie

E. de Bruyne, G.B.J. Hiltermann en H.R. Hoetink (1947)

Gepubliceerd op 18-10-2023

WISSELSTROOM

betekenis & definitie

is een electrische stroom, die de geleider in afwisselende richting doorloopt, dus een zekere tijd in een richting, dan een tijd lang in de andere richting enz. Meestal vat men het begrip wisselstroom zó op, dat men de gemiddelde stroomsterkte nul stelt, m.a.w., dat in een lange tijd evenveel lading naar rechts als naar links wordt getransporteerd.

Is dit niet het geval, dan spreekt men van een wisselstroom, waarop een gelijkstroom is gesuperponeerd.De grafiek van de stroomsterkte als functie van de tijd heeft dus dezelfde gedaante als die van de uitwijking van een trillend punt (z trillingen). En ook in dit geval beschouwt men vooral sinusvormige wisselstromen, waarbij de stroomsterkte sinusvormig met de tijd verandert: i = imax sin 2 𝝅vt, waarbij i de stroomsterkte is, t de tijd en v de frequentie (aantal trillingen per sec.). Deze is in de practijk bijna altijd 50 Herz (z electriciteitsfabriek, II, 3). De effectieve stroomsterkte is de wortel uit de gemiddelde waarde van het kwadraat van de stroomsterkte. Daar meetinstrumenten (bijv. hittedraadmeters) (z electrische metingen) deze grootheid aanwijzen, indien men ze gebruikt om wisselstromen te meten, is dit de waarde, die men als stroomsterkte opgeeft. Bij sinusvormige wisselstromen is zij 0,707 (½ √ 2) van de maximale slroomsterkte.

Een wisselstroom wordt opgewekt door een wisselspanning ook hier geeft men de effectieve spanning op, bijv. 220 Volt.

Terwijl de studie van een wisselstroom, die een weerstand doorloopt, niets bijzonders oplevert, treden nieuwe aspecten op, indien men de stroomdoorgang door een spoel of door een condensator beziet (z electromagnetisme). Indien een stroom door een spoel vloeit, zal een magnetisch veld worden opgewekt. Verandert nu de stroom van sterkte, dan gebeurt dit ook met het magnetisch veld, en dit heeft weer een E.M.K. in de spoel ten gevolge, die de stroomverandering tegenwerkt (zelfinductie). Brengt men ijzer in de spoel, dan wordt deze E.M.K. veel sterker. Het resultaat is, dat een wisselspanning op de uiteinden van een spoel een stroom veroorzaakt, die zwakker is, naarmate de zelfinductie en de frequentie groter zijn.

Bovendien loopt de stroom \ trillingstijd achter bij de spanning, tenminste, als de spoel geen electrische weerstand heeft. In het andere geval loopt zij minder achter. De schijnbare weerstand of impedantie van de spoel is \/ √R2 + L2 (2 𝝅v)2, waarbij L de zgn. coëfficiënt van zelfinductie aangeeft, de verhouding van de E.M.K. van zelfinductie en de verandering van de stroomsterkte per tijdseenheid, die deze E.M.K. veroorzaakt. De spoel laat dus gelijkstroom beter door dan wisselstroom. Bij een grote waarde van de zelfinductie zal de wisselstroom bijna niet worden doorgelaten, men spreekt dan van een smoorspoel.



Een condensator laat gelijkstroom in het geheel niet door. Plaatst men daarentegen een wisselspanning op een condensator, dan wordt deze afwisselend geladen en ontladen en er vloeit een wisselstroom in de draden, die naar de platen van de condensator leiden. De impedantie is dan omgekeerd evenredig met de capaciteit en de frequentie, de stroom loopt hier ¼ voor bij de spanning. In het algemeen bestaat dus een phaseverschil tussen stroom en spanning, men geeft hiervoor de phasehoek op. In het besproken geval: de spanning ¼ trillingstijd voor bij de stroomsterkte, zegt men dat de spanning 90° voor is. Indien men een vinger in de buurt van een hoogspanningsinstallatie brengt, kan men door de stroom worden gedood, daar de vinger met de geleiding een condensator vormt, die dus wisselstroom doorlaat. Bij hoge wisselspanning kan deze stroomsterkte gevaarlijk worden.

Voor verdere bijzonderheden z electriciteitsfabriek, electriciteitsproductie, electromotoren en arbeid, arbeidsfactor.

DR J. BOUMAN.

< >