Gleichspannung

Gleichspannung, oft als Direct Current (DC) bezeichnet, ist eine elektrische Spannung, deren Flussrichtung der Elektronen konstant bleibt. Die Spannung hat idealerweise eine konstante Größe über die Zeit; im Zeitverlauf wird V(t) nahezu konstant, V0. In der Praxis enthält Gleichspannung oft eine Restwelligkeit (Ripple), die durch Schaltungsveränderungen oder Ungenauigkeiten des Reglers verursacht wird.

Gleichspannung entsteht in galvanischen Quellen wie Primärbatterien, Akkumulatoren oder Gleichstromgeneratoren. Sie kann auch durch Gleichrichten und Glätten von Wechselspannung erzeugt werden, zum Beispiel in Netzteilen, Ladegeräten oder DC-DC-Wandlern. Solaranlagen liefern typischerweise Gleichstrom, der anschließend weiterverarbeitet wird.

Unterschiede zur Wechselspannung: Wechselspannung variiert periodisch und ändert die Richtung des Stroms, während Gleichspannung konstant bleibt. In der Praxis wird DC oft als ruhender oder gepulster Wert verwendet, wobei Restwelligkeit oder Pulsformen eine Rolle spielen. Die Frequenz ist bei reiner Gleichspannung nicht definiert; bei Ripple entfällt sie auf die Welligkeit.

Anwendungen: Gleichspannung wird in der Elektronik, bei Mikroprozessoren, Speichern, Antrieben sowie in Mess- und Regeltechnik genutzt. Viele Schaltungen benötigen eine stabile Gleichspannung, die durch Netzteile, Batterien oder Akkus bereitgestellt wird.

Messung und Kennwerte: Die Spannung wird mit einem Voltmeter gemessen. Wichtige Kennwerte sind die Gleichspannungskomponente, der Mittelwert der Welligkeit (Rippel) und die maximale Abweichung von V0. Die Qualität von DC-Strom wird oft durch den Rippelgrad angegeben.