Elektrische Gleichspannung

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

Schaltzeichen gemäß DIN EN 60617-2 für eine ideale Gleichspannungsquelle mit der elektrischen Spannung U

Erzeugung

Galvanische Zellen und Solarzellen sind unmittelbar Gleichspannung erzeugende Spannungsquellen. Die von einem Generator aufgrund eines Magnetfeldes erzeugte elektrische Spannung ist ohne Sondermaßnahmen eine Wechselspannung. Wird diese mit Gleichrichter oder Kommutator gleichgerichtet, so entsteht eine Mischspannung, deren Mittelwert gemäß DIN 5483 und DIN 40110-1 als Gleichspannung bezeichnet wird. Mit Kondensatoren 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 oder mit hochwertigen, dann aber wenig belastbaren Referenzspannungsquellen. Bei größerem Strom kann dieser mittels einer Spule geglättet werden, wodurch die Spannung am (konstanten) Verbraucher sich ebenfalls weiter der Gleichspannung annähert.

Schreibeweise

Das Formelzeichen für die physikalische Größe „elektrische Spannung“ ist gemäß DIN 1304-1 das U ; bei Verwechselungsgefahr mit Wechsel- oder Mischspannung wird in DIN 5483 und DIN 40110-1 eine Gleichspannung gekennzeichnet durch einen waagerechten Strich als Index an das Formelzeichen, also U_ . Gemäß DIN 1313 ist keinesfalls das Einheitenzeichen V für Volt 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.