Stromarten
Grundlagen
Grundlegend gibt es zwei Arten von Strom zw. denen mehr oder weniger gut transformiert werden kann. Es gibt den Gleichstrom (DC) und den Wechselstrom (AC). Der Gleichstrom fließt immer in dieselbe Richtung und beim Wechselstrom ist die Richtung alternierend.
Erzeugung
Erzeugt wird Strom zum großen Teil in riesigen Kraftwerken (z.B. Kohle, Kernkraft und Wasser), der dort erzeugte Strom ist ein Drehstrom (Drei-Phasen-Wechselstrom) und dieser wird dann über das Stromnetz zum Verbraucher transportiert. Neben den riesigen Kraftwerken kann Strom natürlich auch mittels Windkraftanlagen oder Photovoltaikanlagen erzeugt werden. Windkraftanlagen erzeugen wie die großen Kraftwerke Drehstrom und dieser wird normalerweise ins Stromnetz eingespeist. Bei Photovoltaikanlagen wird Gleichstrom erzeugt, dieser wird dann entweder direkt genutzt, in einem Akku gespeichert oder über einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt und dann entweder selbst verwendet oder ins Netz eingespeist.
Haushalt
Der normale Haushalt erhält vom Netz erstmal Drehstrom. Dieser wird zum Teil direkt verwendet z.B. für das Kochfeld in der Küche oder die Ladestation für das E-Auto und ist oftmals auch über eine seperate Steckdose verfügbar. Für fast alles im Haushalt wird aber nur eine der drei Phasen (Ein-Phasen-Wechselstrom) verwendet, z.B. die Deckenlampen und die Schuko-Steckdosen. Einige Geräte die an Steckdosen angeschlossen sind verwenden direkt den Ein-Phasen-Wechselstrom, z.B. Lampen und Waschmaschinen. Andere Geräte benötigen hingegen Gleichstrom und besitzen deswegen einen Gleichrichter zw. Steckdose und Verbraucher, z.B. PCs und Smartphones.
Automobil (Zusatz)
In einem Auto mit einem Verbrennungsmotor wird über den Keilriemen ein Drehstrom-Generator (Lichtmaschine) versorgt. Dieser wiederum lädt mittels eines Gleichrichters den Autoakku. Dieser versorgt dann einige Verbraucher bei ausgeschaltetem Motor mit Gleichstrom, z.B. Lampen und Infotainmentsystem.
Schaltungsarten
Grundlagen
In elektrischen Schaltungen gibt es grundlegend zwei Varianten wie elektrische Komponenten zueinander stehen können. Die eine ist die Reihenschaltung und die andere ist die Parallelschaltung. In einer Reihenschaltung ist die Stromstärke immer konstant und die Spannung teilt sich auf alle Verbraucher auf (Maschenregel). In einer Parallelschaltung teilt sich die Stromstärke an allen Verzweigungen auf und vereint sich beim Zusammentreffen wieder (Knotenregel) und die Spannung ist konstant. Diese beiden werden in komplexeren Schaltungen natürlich oftmals gemischt verwendet.
Steckdosen
Im Haus sind alle Schuko-Steckdosen parallel geschalten. Es fällt also über allen Steckdosen die gleiche Spannung ab. Dies ist notwendig da die angeschlossenen Verbraucher für diese Spannung konzipiert sind. Außerdem würde sonst bei Nichtverwendung einer Steckdose im Haus bei keiner Strom fließen. Aus den gleichen gründen sind auch alle Steckerleisten in sich parallel verschaltet.
Lichterketten
Alte Lichterketten sind reine Reihenschaltungen. Soblad eine Lampe durchgebrannt ist leuchten auch die anderen nicht mehr, da die Kette unterbrochen ist. Deshalb besitzen neuere Ketten Lampen mit einem parallelen Heißleiter. Nach dem Durchriss des Glüdrahts fällt die Spannung nur noch über dem Heißleiter ab. Dadurch steigt seine Temperatur und sein Widerstand sinkt. Dieser Widerstand sollte dem des Glühdrahts entsprechen, sonst brennen die anderen Lampen durch (zu gering) bzw. leuchten viel zu schwach (zu hoch).