„Gleichspannung“ – Versionsunterschied

Eine Gleichspannung ist eine elektrische Spannung, die sich über einen längeren Betrachtungszeitraum nicht ändert. Sie hat zu jedem Zeitpunkt dasselbe Vorzeichen und denselben Betrag. In manchen Anwendungen wird auch dann von Gleichspannung gesprochen, wenn die Spannung lediglich – im Gegensatz zur Wechselspannung – nicht die Polarität wechselt.

Schaltzeichen gemäß für eine ideale Gleichspannungsquelle mit der elektrischen Spannung U

Eine Gleichspannung ist die Voraussetzung dafür, dass in einem linearen Verbraucher (z. B. ohmscher Widerstand) ein Gleichstrom fließen kann.

Zur geschichtlichen Entwicklung der Energieversorgung mittels Gleichspannung siehe unter Gleichstrom und Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung.

Erzeugung

Galvanische Zellen, Solarzellen oder der Unipolargenerator sind unmittelbar Gleichspannung erzeugende Spannungsquellen. Die von herkömmlichen elektrischen Generatoren aufgrund einer mechanischen Bewegung erzeugte elektrische Spannung ist hingegen ohne Gleichrichtung eine Wechselspannung.

Diese Wechselspannung kann mittels Halbleiter-Gleichrichter oder mechanischem Gleichrichter, dem Kommutator, gleichgerichtet werden. Dabei entsteht eine Mischspannung, deren Mittelwert gemäß und als Gleichspannung bezeichnet wird. Mit Glättungskondensatoren, alternativ bei größeren Strömen oder bei getakteten Netzteilen auch mit vorgeschalteten Spulen, kann der überlagerte Wechselanteil erheblich vermindert und der Gleichanteil bis fast zur Amplitude der ursprünglichen Wechselspannung erhöht werden.

Je nach Erfordernis kann mit elektronischen Spannungsreglern weiter „geglättet“ werden. Hochwertige Spannungsregler werden mit (für sich alleine wenig belastbaren) Referenzspannungsquellen angesteuert.

Schreibweise

Das Formelzeichen für die physikalische Größe „elektrische Spannung“ ist gemäß das U; bei Verwechselungsgefahr mit Wechsel- oder Mischspannung wird in und eine Gleichspannung gekennzeichnet durch einen waagerechten Strich als Index an das Formelzeichen, also U_ . Gemäß ist das Einheitenzeichen V für Volt nicht mit einem Kennzeichen zu versehen. Für eine Gleichspannung von 12 V ist

U_ = 12 V

zu schreiben. Wenn der Strich nicht verwendet werden kann, wird abgeleitet vom angelsächsischen Sprachraum der Index DC (engl. direct current) verwendet – sowohl bei Strom (current) als auch bei Spannung (voltage), also U_DC . Die Anfügung an das Volt als Einheitenzeichen VDC (engl. volts direct current) ist wie oben nach deutscher Normung nicht zulässig.

In bestimmten Zusammenhängen (vorzugsweise bei Bausteinen der Digitaltechnik) werden Gleichspannungen bzw. die Anschlüsse dafür auch gekennzeichnet mit

• U_SS für Bezugspotential oder Masse ⊥
• U_CC oder U_DD für positive Spannung gegen ⊥
• U_EE für negative Spannung gegen ⊥