Soorten en stromen van spanning: wisselstroom - gelijkstroom - driefasige stroom
Stroomkabel met vijf aders © Demarco, stock.adobe.com
Simpel gezegd: elektriciteit is niets meer dan het transport van elektrische ladingsdragers. Er vloeit stroom zodra er een geleidende verbinding is tussen een stroombron en een verbruiker - een circuit genaamd. De stroomrichting is altijd van plus tot min. De fysieke grootheid die de elektrische stroom meet, is de elektrische stroomsterkte (symbool I), de eenheid is de ampère (A).
Eenvoudig circuit © Heinz Kerp
Elektrische spanning is nodig om überhaupt elektriciteit te laten stromen. De spanning is namelijk het vermogen om de elektrische ladingsdragers te verschuiven. In eenvoudige bewoordingen en analoog aan het circuit, karakteriseert de spanning de "sterkte" van de stroombron.
Eenvoudig circuit © Heinz Kerp
Als de twee polen van een stopcontact bijvoorbeeld met elkaar zijn verbonden door een elektrische verbruiker, stroomt er elektriciteit. Hoe groot de stroomsterkte is, hangt af van de grootte van de spanning en van de verbruiker, ook wel elektrische weerstand genoemd.
De fysieke hoeveelheid elektrische spanning heeft het symbool U en wordt gespecificeerd in het internationale systeem van eenheden in volt (V). De elektrische weerstand heeft het formulesymbool R en heeft de eenheid ohm (Ω).
De afhankelijkheid van de stroom van de spanning wordt weergegeven in de formule:
Tip: Vind de goedkoopste elektriciens, vergelijk aanbiedingen en bespaar.Stroom = spanning / weerstand
Ik = U / R
Wisselstroom en wisselspanning
We hebben overal elektriciteit nodig, maar bijna niemand weet of ze een apparaat met gelijk- of wisselstroom of spanning laten draaien. Wat meestal uit het stopcontact komt, is wisselstroom en wisselspanning. Beiden kenmerken zich door een veranderende richting in het transport van de elektrische ladingsdragers. Ze verschillen van gelijkstroom of gelijkspanning doordat beide regelmatig van richting veranderen, zodat de positieve en negatieve waarden elkaar aanvullen. Gemiddeld over de tijd zijn de stroom en de spanning dus nul. De frequentie waarmee de richting verandert, wordt gespecificeerd in Hertz. In Europa is het 50 Hertz - dat betekent dat de richting 100 keer per seconde verandert, 50 keer in elke richting.
De frequentie van het elektriciteitsnetwerk in Europa is 50 Hertz 
wisselstroom en wisselspanning © Heinz Kerp
Wisselstroom en wisselspanning hebben het voordeel dat beide gemakkelijk te genereren en te transporteren zijn. Meestal wordt hiervoor een generator gebruikt, die zowel stroom als spanning opwekt door een geleiderlus constant te laten draaien in een statisch magnetisch veld. Deze techniek is heel gemakkelijk toe te passen.
Driefasige generator © Heinz Kerp
Driefasige synchrone generatoren worden overal in de openbare elektriciteitscentrales gebruikt. De geleiderlus beweegt langs drie magneten die ruimtelijk 120 graden zijn verschoven, zodat bij één omwenteling ook spanningen of stromen ontstaan die 120 graden zijn verschoven.
Driefasige of hoogspanningsstroom
Strikt genomen is ‘sterkstroom’ of ‘driefasige stroom’ een driefasige wisselspanning op basis van drie onderling verbonden wisselstromen die het transport van elektriciteit in het net mogelijk maken. Zoals eerder vermeld, is een bepaalde waarde van spanning vereist om elektriciteit te kunnen transporteren. Als er lange afstanden moeten worden afgelegd, wordt er gebruik gemaakt van hoogspanning, die het dankzij zijn efficiëntie mogelijk maakt om energie van de energiecentrale naar zelfs zeer verre netwerken te transporteren. De hoogspanningsstroom doorloopt verschillende transformatieprocessen totdat deze het huishouden bereikt met een spanning van 230 volt of 400 volt.
De elektrische oven en kookplaat aansluiten © Andrey Popov, stock.adobe.com
Technisch gezien is een generator voorzien van drie magnetische velden, die in een cirkel zijn gerangschikt - vandaar de term driefasige wisselstroom. Dit resulteert in drie wisselspanningen analoog aan de wisselstromen, die hun prestatie op verschillende tijdstippen oproepen en zo een uitstekende prestatie genereren.
Driefasige wisselstroom en driefasige wisselspanning © Heinz Kerp
Het openbare elektriciteitsnet werkt op driefasige elektriciteit. Als een woning is aangesloten op het openbare stroomnet, komen er vier kabels in de woning. Er is elk een kabel voor de drie fasen en een nulleider. Een fase is voldoende voor de meeste apparaten in huis of appartement. Alleen de elektrische kachel heeft meestal de drie fasen nodig.
Huisaansluiting met driefasige wisselstroomaansluiting op het openbare stroomnet
Gelijkstroom en gelijkspanning
Veel elektrische apparaten zoals radio's, televisies of smartphones werken op gelijkstroom © Andrey Popov, stock.adobe.com
In tegenstelling tot wisselstroom of wisselspanning met zijn constante en regelmatige richtingsveranderingen met afwisselende positieve en negatieve waarden, behoudt gelijkstroom altijd dezelfde polariteit. De gelijkspanning heeft een momentane waarde die niet verandert gedurende een langere observatieperiode. Het heeft altijd hetzelfde teken en hetzelfde bedrag.
Gelijkstroom en gelijkspanning © Heinz Kerp
Gemengde stroom en gemengde spanning
De uit het dagelijkse leven bekende gelijkstroom of gelijkspanning is meestal een wisselstroom of een wisselspanning uit het stopcontact die wordt gelijkgericht. Dit gebeurt via een gelijkrichter die al in de verbruiker is geïnstalleerd.
Wisselstroomcircuit met gelijkrichter © Heinz Kerp
De stroom of spanning die wordt gegenereerd door elektrische generatoren in energiecentrales is een wisselspanning. Hieruit kan door middel van gelijkrichters gelijkspanning worden opgewekt. Hierdoor ontstaat een gemengde spanning, waarvan de gemiddelde waarde gelijkspanning wordt genoemd. Met afvlakcondensatoren, met grotere stromen of met geklokte voedingen met stroomopwaartse spoelen, kan de gesuperponeerde AC-component aanzienlijk worden verminderd. Wat overblijft is een kleine restrimpeling.
Wisselstroom gelijkgericht en wisselspanning gelijkgericht © Heinz Kerp
