Elektrische Leistung ist die Rate des Energieverbrauchs in einem elektrischen Stromkreis.
Die elektrische Leistung wird in der Einheit Watt gemessen.
- Definition der elektrischen Leistung
- Berechnung der elektrischen Leistung
- Leistung von Wechselstromkreisen
- Leistungsfaktor
- Leistungsrechner
Definition der elektrischen Leistung
Die elektrische Leistung P ist gleich dem Energieverbrauch E geteilt durch die Verbrauchszeit t:
P ist die elektrische Leistung in Watt (W).
E ist der Energieverbrauch in Joule (J).
t ist die Zeit in Sekunden (s).
Beispiel
Bestimme die elektrische Leistung eines Stromkreises, der 120 Joule für 20 Sekunden verbraucht.
Lösung:
E = 120J
t = 20s
P = E / t = 120J / 20s = 6W
Berechnung der elektrischen Leistung
P = V ⋅ I
oder
P = I 2 ⋅ R
oder
P = V 2 / R
P ist die elektrische Leistung in Watt (W).
V ist die Spannung in Volt (V).
I ist der Strom in Ampere (A).
R ist der Widerstand in Ohm (Ω).
Leistung von Wechselstromkreisen
Die Formeln gelten für Einphasen-Wechselstrom.
Für dreiphasigen Wechselstrom:
Wenn in der Formel die Spannung von Leitung zu Leitung (VL-L) verwendet wird, multipliziert man die einphasige Leistung mit der Quadratwurzel von 3 (√3=1,73).
Wenn in der Formel die Spannung von Leitung zu Null (VL-0) verwendet wird, multipliziert man die einphasige Leistung mit 3.
Realleistung
Die Real- oder Wirkleistung ist die Leistung, mit der die Arbeit an der Last verrichtet wird.
P = Vrms Irms cosφ
P ist die Wirkleistung in Watt
Vrms ist die Effektivspannung = Vpeak/√2in Volt
Irms ist der Effektivstrom = Ipeak/√2in Ampere
φ ist der Impedanzphasenwinkel = Phasendifferenz zwischen Spannung und Strom.
Wirkleistung
Wirkleistung ist die Leistung, die vergeudet wird und nicht an der Last ankommt.
Q = Vrms Irmssin φ
Q ist die Blindleistung in Ampere
Vrms ist die Effektivspannung = Vpeak/√2in Volt
Irms ist der Effektivstrom = Ipeak/√2in Ampere
φ ist der Impedanzphasenwinkel = Phasendifferenz zwischen Spannung und Strom.
Scheinleistung
Die Scheinleistung ist die Leistung, die dem Stromkreis zugeführt wird.
S = Vrms Irms
S ist die Scheinleistung inVolt-.Ampere
Vrms ist die Effektivspannung = Vpeak/√2in Volt
Irms ist der Effektivstrom = Ipeak/√2in Ampere
Real-/Blind-/Scheinleistungsbeziehung
Die Wirkleistung P und die Blindleistung Q ergeben zusammen die Scheinleistung S:
P2 + Q2 = S2
P ist die Wirkleistung in Watt
Q ist die Blindleistung in Volt-Ampere
S ist die Scheinleistung inVolt-Ampere