Warum sind die Energiewechselstrom 50 Herz und 60 Herz und nicht z.B. 100Herz oder 10Herz , die Dezimale sind?

Answer 1

Wechselstrom, dessen Polarität ständig wechselt. In unserem Stromnetz liegt z. B. ein Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz an, dh er nimmt in einer Sekunde 50 Mal einen negativen bzw. einen positiven Wert an. Im amerikanischen Raum sind es eben 60 Hz. Sind Gräte mit mit beiden Frequenzen ausgestattet, können sie hier wie da eingesetzt werden. Wechselstrom ist technisch einfach in Generatoren zu erzeugen. Die Transformation zu hohen Spannungen ist fast verlustfrei möglich. Die Drehzahl von Motoren hängt zB von der Frequenz ab. Ein amerikanischer 60Hz Motor wird bei 50Hz langsamer laufen. Oft brennt er stattdessen einfach durch (da er die höhere Belastung bei weniger Kühlung nicht überlebt). In Mitteleuropa wurden 50 Hz als Standard gemacht. Auch die restliche Welt benutzt nur 50 oder 60 Hz, da irgendwo ein Optimum an Leistung, Preis und Lebensdauer erzielt werden muß.

Answer 2

Die Hertz-Frequenz wird durch 3-malige tägliche Gabe von ß-Blockern künstlich bei etwa 50 Schlägen pro Minute gehalten, sonst würde der Magnet zurückschlagen.

Answer 3

Höhere Frequenz erlaubt kleinere Transformatoren, daher ist es eigentlich sinnvoll, mit hohen Frequenzen zu arbeiten. Bei hohen Frequenzen steigen allerdings die kapazitiven Verluste in den Leitungen, also sollte man mit niedrigen Frequenzen arbeiten... 50 oder 60 Hz stellen einen Kompromiss dar.

Für sehr lange Leitungen wird die Energie teilweise sogar extra in Gleichstrom umgeformt, und am Ende der Leitung wieder in Wechselstrom. (Stichwort HGÜ, siehe Wikipedia)

Die Bahn benötigt in Deutschland mit 16,7 Hz (früher 16 2/3 Hz, hier wurde tatsächlich vor einigen Jahren die Netzfrequenz umgestellt) für die gleiche Leistung wesentlich größere Transformatoren als die normalen Energieversorger.

Answer 4

Die Frequenz des Wechsel- bzw. Drehstroms ergibt sich aus der Drehzahl des Generators.
In Kraftwerken werden sogenannte Synchrongeneratoren eingesetzt.
Die Frequenz ist gleich Umdrehungszahl in Umdrehungen/ Minute der antreibenden Turbine mal Polpaarzahl des Generators geteilt durch 60. 60 bedeutet 60 bedeutet 60Sekunden/Minute, um die Einheiten auf Sekunden umzurechnen.

Da überwiegend einpolpaarige (das sind 2 Pole Nord- und Südpol eines Magnetfeldes) Generatoren eingesetzt werden, ergibt sich bei einer Drehzahl von 3000 Umdrehungen pro Minute die Frequenz von 50 Hertz.

3000 U/min war wohl in der Anfangszeit der Stromerzeugung die Höchstleistung der damals verwendeten Turbinen.

In Amerika müßen die Turbinen dann mit 3600 U/min laufen.

Als dann die Stromnetze ausgebaut waren und sich die Hersteller von Elektromotoren auf die 50 Hertz eingestellt hatten, war wahrscheinlich der Aufwand zu hoch die Netzfrequenz zu ändern.

Es gibt in Deutschland aber noch ein anderes Netz, welches mit 16 2/3 Hertz arbeitet. Dies verwendet die Deutsche Bahn.

Der Grund dafür ist, daß ursprünglich nur der Gleichstrom(reihenschluß)motor als bester Fahrzeugmotor geeignet war.

Da man Gleichstrom aber nicht transformieren kann (ich kann hier nicht auf alle Einzelheiten eingehen) hat man den Kompromiß gefunden. 16 2/3 (übrigens 1/3 von 50) ist fast Gleichstrom und noch Wechselstrom.

Wie schon gesagt wäre eine Umstellung auf andere Netzfrequenzen wirtschaftlich nicht durchführbar.