erstellt  25.01.2020
Leistungsberechnung

für Gleichstrom

Leistung ist das Produkt aus Spannung mal Strom
P=U*I
P ist das Formelzeichen für die Leistung
U ist das Formelzeichen für die Spannung
I ist das Formelzeichen für den Strom

Beispiel:

Eine Glühlampe im Auto zieht bei einer Gleichspannung von 12 Volt einen Strom von 5, 83 Ampere
Berechnen wir die Wattzahl , also die Leistung der Glühbirne so kommen wir auf
P=U*I
?=12V * 5,83
=69,96 Watt


für Wechselstrom
Leistung ist das Produkt aus Spannung mal Strom
P=U*I
P ist das Formelzeichen für die Leistung
U ist das Formelzeichen für die Spannung
I ist das Formelzeichen für den Strom

Da es sich hierbei aber um keine feste Größe des Wechselstromes handelt, weil der Strom ständig seine Höhe und seine Richtung ändert, nimmt ma hier seinen Effektivwert zu Grunde, Effektivwert ist quasi der Mittelwert .
Die auf Geräte angegebene Strom bzw.  Spannungangaben  sind also Effektivwert Angaben.
Damit kann als die Leistung genauso berechnet werden wie bei einen Gleichstrom.

Beispiel

Folgende Angaben werden von einem Fernseher abgelesen
230 Volt , 0,63 Ampere

P=U*I
P= 230 * 0,63
P = 145 Watt


für Drehstrom
Bei Wechslstrom ist die Leistung das Produkt aus Spannung mal Strom
Beim Drehstrom haben wir aber 3 Phasen die zeitlich versetzt arbeiten und sich dabei teilweise verstärken oder auch aufheben.
Daher wird auch hier quasi der Mittelwert zu Grunde gelegt , der sich aus dem Faktor Wurzel 3 ergibt.

P =  Wurzel aus 3 * U * I
P = 1,73*U*I
dies gilt aber nur bei Ohmischen Lasten.
Sollten Induktive oder Kapazitive Lasten verwendet werden, was in den allermeisten Fällen so ist, so tritt noch eine Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom ein.
Dadurch wird der Wirkungsgrad verringert der dadurch mit in der Formel berücksichtigt werden muss.
Der Wirkungsgrad liegt immer unter 1 und wird als Cosinus angegeben.
Somit sieht die Formel für Drehstrom folgendermaßen aus:
P= (Wurzel aus 3) * U * I* Cosinus
 
P ist das Formelzeichen für die Leistung
U ist das Formelzeichen für die Spannung
I ist das Formelzeichen für den Strom

Wenn Kapazitive oder Induktive Lasten zum tragen kommen und es dadurch zu einer Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung kommt,
spricht man nicht mehr von Leistung sondern von Scheinleistung angegeben in VA  ( Volt Ampere).
Ein Teil dieser Scheinleistung fließt zurück zur Spannungsquelle , dieser Teil nennt man Blindleistung angegeben in VAR.( Volt Ampere Reaktiv)
Dieser Teil der Leistung also die Blindleistung wird nicht verbraucht und verrichtet auch keine Arbeit, wird somit auch vom Stromzähler nicht erfasst,
 belastet aber die Zuleitungen und kann deshalb nicht einfach missachtet werden.
Eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung findet beim Kondensator sowie bei Spulen statt, allerdings kommt bei Spulen auch noch der
rein Ohmische Widerstand zum tragen, wodurch sich die Spule im Gegensatz zum Kondensator aufheizt.
Die Leistung die Arbeit verrichtet ist also die Wirkleistung (W)
Die Leistung die keine Arbeit verrichtet , die Blindleistung (var)
Die Summe beider Leistungen ist die Scheinleistung( va).

   Aktualisiert 25.01.2020