Gleichstrom ist elektrischer Strom mit gleichbleibender Fließrichtung. Er wird von Gleichspannung verursacht. Ein konstanter Gleichstrom ist in Stärke und Richtung zeitlich ohne Änderung.
Verschiedene Formen in Physik und Technik
In Technik und Alltag gelten verschiedene Arten elektrischen Stroms als Gleichstrom. Pulsierender Gleichstrom entsteht durch Gleichrichtung von Wechselstrom. Seine Stärke nimmt periodisch zu und ab. Durch die Restwelligkeit bei der Gleichrichtung ist in vielen Fällen ein geringer Anteil von Strom mit entgegengesetztem Vorzeichen enthalten. Es entsteht praktisch ein Mischstrom, bei dem ein Anteil deutlich überwiegt. Solche Ströme werden häufig der Einfachheit halber als Gleichstrom bezeichnet. Die meisten Anwendungen, die diese Form der Energieversorgung benötigen, können ihn nutzen.
Dem steht der Wechselstrom gegenüber. Dessen Vorzeichen wechselt periodisch. Der Graph des Spannungsverlaufs bildet bei Wechselstrom eine Sinuskurve. Drehstrom ist ein Dreiphasen-Wechselstrom, der vorrangig zum Antrieb leistungsstarker Elektromotoren und für verbrauchsintensive Geräte in Industrie und Haushalt dient.
Erzeugung von Gleichstrom
Den überwiegenden Teil der Stromerzeugung leisten Wechselstrom-Generatoren. Deren rotierendes Magnetfeld erzeugt Spannung, die periodisch ihr Vorzeichen ändert und damit Wechselstrom erzeugt. Ein Gleichrichter stellt dann durch Gleichrichten und Glätten Gleichstrom her.
Batterien und Akkumulatoren liefern einen konstanten Gleichstrom. Eine weitere, bedeutende Quelle für Gleichstrom sind Photovoltaikanlagen. Sie erzeugen bei gleich bleibender Sonneneinstrahlung einen konstanten Strom, der nicht pulsiert. Für die Einspeisung ins Netz muss ihn ein Wechselrichter in Wechselstrom umwandeln.
Anwendungen in Industrie, Technik und Haushalt
Industriell spielt Gleichstrom keine große Rolle. Wechselstrom hat deutliche Vorteile für die Übertragung über weite Strecken. Gleichstrommaschinen benutzen je nach Flussrichtung Gleichstrom oder erzeugen aus Wechselstrom Gleichstrom.
Der Antrieb von Werkzeugmaschinen über Asynchronmotoren erfolgt mit Drehstrom. Der Aufbau von Gleichstrommaschinen erlaubt allerdings eine feinere Drehzahlsteuerung. Daher hat diese Technik in einigen Anwendungsbereichen Vorteile.
Elektrisches Schweißen von Stahl, Galvanisierung und Elektrolyse nutzt Gleichstrom. Historisch bedingt kommt Gleichstrom als Bahnstrom für elektrischen Bahnverkehr zum Einsatz. Auch ältere Auto-Lichtmaschinen sind Gleichstromgeneratoren.
Moderne Elektrotechnik und Computertechnik, Unterhaltungselektronik und Haushaltsgeräte benutzen ebenfalls Gleichstrom. Netzteile wandeln bei Bezug an einer Steckdose den Wechselstrom in Gleichstrom um. Auch verschiedene Ladestationen für Elektroautos arbeiten mit Gleichstrom.