Elektrizität ist eine Art von Energie, die die Bewegung von Elektronen entlang eines Leiters, beispielsweise eines Drahtes, beinhaltet. Der Elektronenfluss kann entlang des Drahtes in eine Richtung oder in beide Richtungen erfolgen. Fließt Strom in eine Richtung, spricht man von Gleichstrom (DC). Wechselstrom (AC) ist, wenn die Elektronen in beide Richtungen fließen – eine und dann die andere. Batterien produzieren Gleichstrom, und Stromnetze, die Haushalte und andere Gebäude mit Strom versorgen, verwenden Wechselstrom.
Gleichstrom
In der Natur kommt Elektrizität nur selten vor, bei manchen Tieren oder mit Blitzen. Bei der Suche nach elektrischer Energie entdeckten Wissenschaftler, dass elektrische und magnetische Felder zusammenhängen. Ein Magnetfeld in der Nähe eines Drahtes bewirkt, dass Elektronen in einer einzigen Richtung entlang des Drahtes fließen, da sie von den Polen des Magneten abgestoßen und angezogen werden. So entstand Gleichstrom aus einer Batterie, eine Entwicklung, die vor allem auf die Arbeit und Förderung des amerikanischen Erfinders Thomas Edison im 19. Jahrhundert zurückgeführt wird.
Wechselstrom
Im späten 19. Jahrhundert arbeitete ein anderer Wissenschaftler, der serbisch-amerikanische Ingenieur Nikola Tesla, an der Entwicklung von Wechselstrom, da er unterschiedliche Strommengen übertragen konnte. Anstatt den Magnetismus stetig entlang des Drahtes aufzubringen, benutzte er einen Magneten, der sich drehte. Wenn der Magnet in eine Richtung orientiert war, flossen die Elektronen zum Positiv, aber wenn die Orientierung des Magneten umgedreht wurde, drehten sich auch die Elektronen.
Stromspannung
Ein weiterer Unterschied zwischen Wechselstrom und Gleichstrom betrifft die Energiemenge, die jeder tragen kann. Jede Batterie ist darauf ausgelegt, nur eine Spannungsebene zu erzeugen, und diese Gleichstromspannung kann nicht sehr weit wandern, bis sie beginnt, Energie zu verlieren. Die Wechselspannung eines Generators in einem Kraftwerk kann durch einen anderen Mechanismus, den man Transformator nennt, in der Stärke nach oben oder unten gebracht werden.
Transformer
Transformatoren werden überall dort eingesetzt, wo eine elektrische Spannung erhöht oder verringert werden muss. Zum Beispiel sind sie häufig an Strommasten zu sehen. Ein Kraftwerk erzeugt Strom mit sehr hoher Spannung, so dass es große Entfernungen zurücklegen kann. Die Spannung muss jedoch reduziert werden, bevor der Strom Häuser und andere Gebäude erreicht, die damit Geräte, Maschinen und andere Geräte versorgen. Wechselstrom kann auch durch einen Adapter in Gleichstrom geändert werden, wie er beispielsweise zur Stromversorgung des Akkus eines Laptop-Computers verwendet wird.