Leistung im 1-Phasen-Netz
(c) Friedrich Sick
leistung
Wie die Demo-Beispiel-Schaltung und die zugehörige Messtabelle zeigt, müssen auch die Leistungen in einem Wechselstromkreis mit Wirk- und Blindwiderständen vektoriell (geometrisch) addiert werden. (Siehe Zeigerdiagramm!)Ursache dafür ist die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung bei kapazitiven und induktiven Blindwiderständen.
Blindwiderstände nehmen aus dem Netz je eine viertel Periode lang elektrische Energie auf und geben sie während des nächsten Viertels der Periode wieder in das Netz zurück. (Siehe Demo!)* Es wird also keine Energie umgesetzt! Das rechnerische Ergebnis der Leistung aus Ub * I wird desshalb als Blindleistung Q mit der Einheit [var](Volt-Ampere-reaktiv) bezeichnet.

Die berechnete Gesamtleistung eines Verbrauchers (z.B. Motor oder Leuchtstofflampe) aus Betriebsspannung U mal Stromaufnahme I ist desshalb nur eine Scheinleistung S (Einheit [VA]), weil der Blindleistungsanteil ja nur zwischen Verbraucher und Spannungsquelle hin und her pendelt!

Der Wirk- oder Leistungsfaktor cosj bezeichnet den Anteil der Scheinleistung, die tatsächlich im Verbraucher in Wirkleistung P (Einheit [W]) umgesetzt wird.

Bei vielen Verbrauchern (z.B. Motoren) kann der Wirk- und Blindanteil nicht separat gemessen werden. Abhilfe des Problems schafft eine wattmetrische Messung (siehe Demo-Beispiel-Schaltung):

  • Wattmeter zeigen immer nur die Wirkleistung an!
  • Das Produkt aus Betriebsspannung * Strom ergibt immer die Scheinleistung!

    )* = Excel erforderlich!

  • Demo-Beispiel-Schaltung
  • Messtabelle
    Wid. R Spule L Gesamt
    I [mA] 25,9 25,9 25,9
    U [V] 17,6 16,3 24
    Leist´g. [VA] 0,46 0,42 0,62
    Wattmeter . . 0,46
  • Zeigerdiagramm
  • Formeln / Zusammenhänge
  • Legende
    Größe Zeichen Einheit
    Scheinleistung S VA
    Wirkleistung P W
    Blindleistung Q var
    Leistungsfaktor cosj -