Elektrische Leistung Rechner

Dieser Elektrische-Leistung-Rechner hilft dir, den Stromverbrauch elektrischer Geräte zu berechnen. Möchtest du wissen, wie man die elektrische Leistung berechnet? Fragst du dich, was der Leistungsfaktor ist? Lies weiter im Text, um es herauszufinden.

Die elektrische Leistung ist genau wie die mechanische Leistung die Arbeit, die in einer Zeiteinheit verrichtet wird. In elektrischen Stromkreisen wird die Arbeit durch einen elektrischen Strom verrichtet. Die Leistung hängt von der „Menge der in einer Zeiteinheit verfügbaren Arbeitskräfte“ – der Stromstärke $I$ und der Energie „einer einzelnen Arbeitskraft“ – der Netzspannung $V$ ab.

In einem Gleichstromkreis ist die Leistung:

Wobei:

• $I\ \rm [A]$ – die Stromstärke in Ampere;
• $V\ \rm [V]$ – die Spannung in Volt; und
• $P\ [\rm W]$ – die Leistung in Watt ist.

In Wechselstromkreisen lautet die Gleichung:

wobei das neue Symbol $\rm cos φ$ für Leistungsfaktor steht.

Bei Wechselstromkreisen schwanken sowohl der Strom als auch die Spannung periodisch in der Zeit. Die Werte $I$ oder $V$ entsprechen dem Effektivwert (RMS).

RMS ist die Quadratwurzel aus dem Mittelwert der Quadrate von Zahlen (mehr dazu im Effektivwert Rechner 🇺🇸). Die übliche Bezeichnung für die Netzspannung von elektrischen Steckdosen (230 V in der EU und Australien, 110 V in den USA und Kanada, 100 V in Japan) ist die Effektivspannung.

In Wechselstromkreisen sind Stromstärke und Spannung unter Umständen phasenverschoben sein. Der Spitzenwert der Stromstärke kann dem Spitzenwert der Spannung vorausgehen oder hinterherhinken. Dadurch wird die Stromübertragung weniger effektiv. Im schlimmsten Fall, wenn Stromstärke und Spannung nicht mehr synchron sind, ist die übertragene Leistung gleich null.

Der Leistungsfaktor sagt uns, wie synchron die Stromstärke mit der Spannung ist. Wenn sie synchronisiert sind, ist der Leistungsfaktor 1. Andernfalls ist er kleiner als eins und liegt bei Null, wenn die Synchronisation vollständig aufgehoben ist.

Der Leistungsfaktor hängt von dem Gerät ab. Bei einem Gerät mit reinem Widerstand, wie einem elektrischen Wasserkocher oder einer elektrischen Heizung, beträgt der Leistungsfaktor 1. Bei einem Gerät mit induktiven oder kapazitiven Elementen sind Stromstärke und Spannung phasenverschoben. Dadurch ist der Leistungsfaktor kleiner als 1. Mehr darüber erfährst du mit dem Leistungsfaktor-Rechner.

Um die elektrische Leistung zu berechnen, musst du die Stromstärke, die Spannung und den Leistungsfaktor des Geräts angeben. Bei Geräten, die an Steckdosen angeschlossen sind, ist die Spannung einfach die Netzspannung des Hausstroms. Die Stromstärke, die das Gerät aufnimmt, ist in der Regel entweder auf einem Stecker oder irgendwo am Gerät angegeben.

Der Leistungsfaktor ist etwas schwieriger zu ermitteln – es sei denn, du hast einen Netzqualitätsanalysator zur Hand. In dieser Liste findest du die Leistungsfaktoren einiger typischer Haushaltsgeräte:

• Lampen mit einer Standardglühbirne: $\rm cos φ = 1$;
• Leuchtstofflampen: $\rm cos φ = 0,\!93$;
• Gewöhnlicher Induktionsmotor bei Halblast: $\rm cos φ = 0,\!73$, bei Volllast: $\rm cos φ = 0,\!85$;
• Elektrischer Backofen (mit Widerstandsheizelement): $\rm cos φ = 1,\!0$; und
• Induktionsherd: $\rm cos φ = 0,\!85$.

Der genaue Wert des Leistungsfaktors hängt von den Details der Konstruktion ab, daher solltest du diese Werte mit Vorsicht genießen.