Wechselspannungsquelle

Eine Wechselspannungsquelle ist eine elektrische Spannungsquelle, die eine zeitlich periodisch veränderliche Spannung erzeugt, deren Vorzeichen und Amplitude in regelmäßigen Abständen wechseln. Im einfachsten Fall handelt es sich um eine sinusförmige Wechselspannung, die in vielen Anwendungen als Referenzsignal dient.

Man unterscheidet idealisierte und reale Wechselspannungsquellen. Eine ideale Quelle liefert unabhängig vom angeschlossenen Last eine fest vorgegebene Spannungsamplitude und Frequenz. Reale Quellen besitzen eine innere Impedanz oder Regulierung, wodurch die Ausgangsspannung je nach Last, Temperatur und Quellcharakteristik variiert und begrenzt ist.

Wichtige Größen sind die maximale Amplitude V_peak, die Frequenz f, der Phasenwinkel φ und der Effektivwert Vrms. Die zeitabhängige Spannung wird oft als v(t) = V_peak sin(2π f t + φ) beschrieben; Vrms entspricht V_peak / sqrt(2). Die Netzfrequenzen liegen typischerweise bei 50 Hz oder 60 Hz, während spezialisierte Quellen auch andere Frequenzen oder programmierbare Wellenformen liefern können.

Quellenarten und Beispiele umfassen Netzspannung aus dem Stromnetz, Generatoren in Kraftwerken, Laborquellen, Funktionsgeneratoren sowie integrierte Netzteile in elektronischen Geräten. Wechselspannungsquellen werden in Schaltungen zur Prüfung, für Signalgeneratoren oder als Bestandteil von Energieumwandlungen eingesetzt. Sicherheitsaspekte betreffen Überspannung, Kurzschluss und korrekte Erdung.