Leistung im Wechselstromkreis

Gleichstromleistung: P = U · I
momentane Wechselstromleistung:   p = u · i

1. Ohmscher Widerstand

Nach Formelsammlung (S.27) gilt:

Einsetzen in die Leistungsformel liefert:

Das heißt, die Leistung ist nie negativ und eine nach oben verschobene -cos-Kurve mit halber Periode, die um den Mittelwert oszilliert. Die mittlere Leistung wird Wirkleistung P genannt.

Die Effektivwerte von Stromstärke und Spannung sind diejenigen Werte I und U, die bei gleichem Widerstand und Gleichstrom die gleiche Leistung P ergeben:

Strom- und Spannungsmessgeräte zeigen die Effektivwerte an.

Für die Wirkleistung gilt also:

 

2. (ideale) Spule

Nach Formelsammlung (S.27) gilt:

Einsetzen in die Leistungsformel liefert:

Das heißt, die Leistung hat die doppelte Periode und ist abwechselnd positiv (d.h. die Spule entnimmt dem Stromkreis elektrische Energie) und negativ (d.h. die Spule gibt die elektrische Energie wieder zurück). Die mittlere Leistung (Wirkleistung) ist daher null.

Die Amplitude wird Blindleistung genannt.

 

3. (idealer) Kondensator

Nach Formelsammlung (S.27) gilt:

Einsetzen in die Leistungsformel liefert:

Das heißt, die Leistung hat die doppelte Periode und ist abwechselnd positiv (d.h. der Kondensator entnimmt dem Stromkreis elektrische Energie) und negativ (d.h. der Kondensator gibt die elektrische Energie wieder zurück). Die mittlere Leistung (Wirkleistung) ist daher null.

Die Amplitude wird Blindleistung genannt.

Beträgt die Phasendifferenz weder 0 noch 90°, so ist der Zeiger für den (Gesamt-)Strom zu zerlegen in
- einen Anteil, der parallel zum Spannungszeiger ist (liefert die Wirkleistung) und
- einen Anteil der senkrecht zum Spannungszeiger verläuft (liefert die Blindleistung).
Die Amplitude wird Scheinleistung genannt.