växelström

Växelström är elektrisk ström vars riktning och spänning periodiskt ändrar riktning. Den vanligaste formen är en sinusvåg där spänningen varierar över tiden enligt v(t) = V_peak sin(ωt). Frekvensen f anger hur ofta riktningen växlar per sekund och bestämmer hur snabbt växelströmmen växlar. RMS-värdet används för att beskriva den effekt som växelström kan leverera till en last, eftersom det motsvarar den likström som skulle ge samma upplevda effekt.

Förekomst och generation: Växelström produceras i kraftverk av synkrona generatorer där en roterande magnet inducerar växlande spänning i statorn. Modern elförsörjning bygger nästan helt på trefassystem; tre faser genererar tre spänningsvågor som är ungefär 120 grader förskjutna, vilket ger jämnare effekt och färre ledare för samma effekt.

Frekvens och spänning: Frekvensen varierar mellan regioner. I Europa, Afrika och större delar av Asien är 50 Hz vanligt, i Nordamerika 60 Hz. Hushållsspänningar ligger vanligtvis mellan cirka 100–240 V RMS beroende på land.

Överföring och användning: Växelström transporteras över långa avstånd i form av högspänning-AC, eftersom höga spänningar minskar förluster. Transformatorer används för att höja spänningen vid transmission och sänka den för lokal användning. Växelström driver de flesta elmotorer och möjliggör enkel anpassning av spänningsnivåer via transformatorer.

Historia: Växelström utvecklades och infördes i stor skala under 1880- och 1890-talen, bland annat genom samarbetet mellan Nikola Tesla och Westinghouse i kampen mellan AC och DC. Idag dominerar växelström-nätet globalt.