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elektrische Leistung

elektrische Leistung berechnen

Elektrische Leistung berechnenLassen Sie hier die elektrische Leistung berechnen. Geben Sie dazu unten lediglich die Stromstärke und die Spannung an.

Als Ergebnis wird Ihnen direkt die elektrische Leistung ausgegeben.

Stromstärke [A]  
Spannung [V]  

Die elektrische Leistung ist eine Größe in der Elektrotechnik. Sie steht für die elektrisch verrichtete Arbeit des Stromes pro Sekunde oder wie viel Energie sich in andere Energiezustände umwandelt. Als Formelzeichen steht das große "P" für die Leistung mit der Einheit Watt. Der Name stammt von einem schottischen Techniker namens James Watt, der von 1736 bis 1819 lebte. Um die elektrische Leistung zu berechnen, sind zum Teil komplizierte Umrechnungen notwendig. Der elektrische Leistung Rechner nimmt Ihnen diesen Arbeitsschritt ab.

Funktionsweise des Rechners

Der elektrische Leistung Rechner arbeitet mit der vereinfachten Formel:

P = U x I

Für diesen Zweck ist es notwendig, die Stromstärke in Ampere und die Spannung in Volt zu wissen. Mit der Angabe beider Parameter errechnet dieser die gewünschte Leistung.

Oft finden Sie nicht die richtige Größe der Einheit, sodass Sie mA oder anderes als Wert haben. Es ist wichtig, diese Zahl in A umzurechnen, sonst ist das Endergebnis nicht richtig.

Nutzung des elektrische Leistung Rechners

Um die elektrische Leistung zu berechnen, ist es notwendig, im Vorfeld die Stromstärke und die Spannung zu wissen. Weil der Rechner mit diesen Variablen rechnet, sind diese händisch zu ermitteln oder aus der Angabe zu entnehmen. Nach diesem Schritt tippen Sie den Wert der Stromstärke in Ampere in der ersten Zeile ein. Die Zahl für die Spannung mit der Einheit Volt tippen Sie in die zweite Zeile.

Stehen beide Zahlen fest, klicken Sie auf den Button "Berechnen". In wenigen Augenblicken erhalten Sie das gewünschte Ergebnis der elektrischen Leistung in Watt. Um diesen Wert festzuhalten, besteht die Möglichkeit, mit einem Klick auf "Drucken" das Druckmenü zu öffnen. Mit der Auswahl des eigenen Druckers leiten Sie den Druckvorgang ein.

Elektrische Leistung berechnen – Ergebnis

Nachdem Sie auf den Knopf für die Auswertung klickten, erscheint unmittelbar danach das Ergebnis im dafür vorgesehenen Textfeld. Es besteht aus einem kurzen Satz, der lautet:

"Die elektrische Leistung beträgt: wx,yz W".

Die Zahl steht übersichtlich zum Schluss und ist mit der Einheit Watt versehen.

Für alle Interessierten und Hobbybastler sowie für Physiker, Studenten und Elektroniker oder Techniker ist das Ergebnis des elektrischen Leistung Rechners von Bedeutung. Auf diese Weise erhalten Sie ein zuverlässiges Ergebnis, auf das Sie in weiteren Schritten mit Sicherheit zurückgreifen.

Leistungsberechnungen sind wichtig, wenn die Auswahl von bestimmten elektrischen Bauteilen in Stromkreisen bevorsteht. Oft entscheidet die zu erwartende Leistung am Bauteil über die Dimensionierung des Stromkreises. Eine falsche Wahl der Bauteile oder eine Über- oder Unterdimensionierung führt bei Kühlflächen zu Überhitzungen. Dies bedeutet im schlimmsten Fall einen erheblichen Sach- oder Personenschaden.

Die elektrische Leistung

Unter dem Begriff "Leistung" ist allgemein eine Energiemenge pro Zeiteinheit, die Sie entweder umwandeln oder zuführen, gemeint. "Elektrische Leistung" besteht immer, wenn es sich bei der Energie um Strom handelt.

Bei der weiteren Definition von elektrischen Leistungen ist zu berücksichtigen, ob die verwendete Energie konstant ist, "Gleichstrom" oder ob sie sich im zeitlichen Verlauf periodisch oder sinusförmig ändert, "Wechselstrom". Aus diesem Grund existieren verschiedene Varianten der elektrischen Leistung.

Die Wirkleistung P beschreibt die erste Art der Leistung. In einer bestimmten Zeiteinheit setzt ein Objekt eine Energie um. Die Einheit für diese physikalische Wirkleistung ist Watt. Diese Leistung gilt für Gleich- und Wechselstromrechnungen und berechnet sich mit der Formel:

Elektrische Leistung berechnen - Formel

Die Blindleistung mit dem Symbol Q tritt ausschließlich bei Wechselstromanwendungen auf. Diese Leistung ist vom Hersteller eines Stromkreises nicht erwünscht, da diese Energie nicht nutzbar ist. Zusätzlich ist diese Leistung nicht zu vermeiden. Die Einheit der Blindleistung ist "var" und ist bei der richtigen Dimensionierung zu berücksichtigen. Für diese Berechnung benötigen Sie die Formel:

Elektrische Leistung - Blindleistung - Formel

Die dritte Variante der Leistung ist die Scheinleistung S. Diese tritt gleichfalls nur bei Wechselstrom auf. Unter bestimmten Umständen bezeichnen Physiker sie zusätzlich als Anschlussleistung. Um diese besser unterscheiden zu können, erhält die Scheinleistung die Einheit SI-Einheit VA. S berücksichtigt insbesondere die spezielle Kurvenform des einfließenden Stromes der angelegten Spannung. Kapazitive und induktive Verbraucher beeinflussen die Kurvenform.

Bei Wechselstromkreisen mit einer Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung nutzen Sie diese erweiterte Formel:

Elektrische Leistung

Mithilfe des ohmschen Gesetzes
 

Ohmsche Gesetz

ist die Leistung alternativ zu berechnen. Es ergibt sich entweder

Elektrische Leistung berechnen

Ist die elektrische Arbeit bekannt, mit der Hilfe eines Elektrizitätszählers und die Zeit, die Sie mit einer Uhr messen, steht eine weitere Formel zur Berechnung der Leistung zur Verfügung:

P = W durch t

Das W steht für den englischen Begriff "work" was Arbeit bedeutet. Klein t steht für die gemessene Zeit. In Abhängigkeit davon, welche Einheiten Sie nutzen erhalten Sie ein anderes Ergebnis.

Stromverbrauch und Stromerzeugung

Jeder Stromkreis ist in sich geschlossen. Das bedeutet, dass die bereitgestellte Energie immer der Menge der verbrauchten elektrischen Energie entspricht. Dies ergibt sich daraus, dass die Gesamtenergie in jedem Fall erhalten bleibt. Es ist nicht möglich, eine elektrische Ladung zu erzeugen oder zu vernichten. Die einzige Möglichkeit besteht in der Übertragung der Energie. Dieses Prinzip machen sich Pumpspeicherkraftwerke oder Akkus zunutze. Pumpkraftwerke speichern die Energie, indem sie mit dem zur Verfügung stehenden Strom das Wasser in einen Stausee pumpen. Der Akkumulator speichert die Energie in einem chemischen Prozess, der umkehrbar ist.

Auf lange Sicht ist es schwierig, das Stromnetz zu erhalten. Es benötigt einige Kraftwerke, die gleichzeitig Strom erzeugen, um die Verbraucherlast zu tragen und die Wärmeverluste beim Stromtransport auszugleichen. Bei einer optimierten Zusammenstellung der Gesamtleistung und mit der Hilfe verschiedener Kraftwerksarten sind ökonomische, ökologische und technische Aspekte von Bedeutung.

Beispielrechnung zur Berechnung der elektrischen Leistung

Im Vorfeld ist Ihnen die Stromstärke mit 4,5 Ampere bekannt. Zusätzlich wissen Sie die Spannung des Stromkreises, die 6,5 Volt beträgt. Aus diesem Grund tragen Sie die Werte im elektrischen Leistung Rechner wie folgt ein:

Stromstärke [A]                                                            4,5

Spannung [V]                                                     6,5

Anschließend betätigen Sie den Knopf "Berechnen". Dadurch erscheint in einem kurzen Augenblick die Lösung im Textfeld über dem Button. Das Ergebnis steht in Form eines Satzes mit der abschließenden Zahl übersichtlich im Feld.In diesem Beispiel sieht das Ergebnis wie folgt aus:

"Die elektrische Leistung beträgt: 29,25 W."

Mit der Angabe von 4,5 Ampere Stromstärke und einer Spannung von 6,5 Volt ergibt sich eine elektrische Leistung von insgesamt 29,25 Watt.



Häufig gestellte Fragen

Wie berechnet man die elektrische Leistung?

Am einfachsten lässt sich die Wirkleistung P berechnen. Sie ist das Produkt aus Strom I und Spannung U:

P = U * I [in W]
(anwendbar nur bei Gleichstrom oder Wechselstrom ohne Phasenverschiebung)

P = U * I * cos(phi) [in W]
(anzuwenden im Wechselstromkreis mit Phasenverschiebung phi zwischen Strom und Spannung)

Alternative Formeln sind durch Verknüpfung mit dem ohmschen Gesetz (R= U/I) ebenfalls nutzbar:

P = I² * R und P = U² / R

Die Scheinleistung S wird analog zur Wirkleistung berechnet, allerdings – da es sich um eine Leistung im Wechselstrombereich handelt – müssen die Effektivwerte (quadratische Mittelwerte) von Strom und Spannung herangezogen werden.

Für die noch verbleibende Blindleistung Q sind zuvor Wirk- und Scheinleistung zu bestimmen. Es gilt dann:

Q = Wurzel aus (S² - P²)

 

Praxisbespiel für die Berechnung der elektrischen Leistung

Für die Beheizung einer bestimmten Wassermenge wurde eine Wirkleistung (als Heizleistung) von 1000 W festgelegt. Bei einer Betriebsspannung von 230V kann durch Umkehrung der Formel zu I = P / U die erforderliche Strombelastbarkeit der Zuleitungen bestimmt werden:

I = P / U
= 1000 W / 230 V
= 4,35 A

(Da es sich bei Heizelementen um eine nahezu ohmsche Last handelt, kann die Phasenverschiebung als gegen Null gehend angenommen werden und findet hier keine Berücksichtigung.)

 

Was versteht man unter elektrische Leistung?

„Leistung“ steht ganz allgemein zunächst für eine Energiemenge, die pro Zeiteinheit zugeführt oder umgewandelt wird. Als „Elektrische Leistung“ wird Leistung immer dann bezeichnet, wenn die zugeführte oder umgewandelte Energie elektrischer Natur ist.

(Anmerkung: Energie verbraucht sich nicht, sie kann lediglich - gewollt oder ungewollt - in andere Energieformen umgewandelt werden.)

 

Welche Arten elektrischer Leistung gibt es?

Bei der Definition elektrischer Leistungen muss berücksichtigt werden, ob die zugeführte elektrische Energie als konstant betrachtet wird (Gleichstrombetrachtung) oder ob sie sich im zeitlichen Verlauf periodisch, zum Beispiel sinusförmig ändert (Wechselstrombetrachtung). Entsprechend ergeben sich folgende Arten elektrischer Leistungen:

• Die Wirkleistung P beschreibt die tatsächlich innerhalb einer bestimmten Zeiteinheit umgesetzte Energie. Die physikalische Einheit der Wirkleistung ist das Watt (W).

Die Wirkleistung ist sowohl in Gleichstromanwendungen als auch in Wechselstromanwendungen relevant. Vereinfacht lässt sie sich auch als Wärme- oder Lichtentwicklung begreifen.

• Die Scheinleistung S dagegen ist nur bei Wechselstrom relevant. Sie wird mitunter auch als Anschlussleistung bezeichnet und zur besseren Unterscheidung von der Wirkleistung in Voltampere (SI-Einheit VA) angegeben.

Die Scheinleistung berücksichtigt dabei insbesondere die Kurvenform von angelegter Spannung und eingespeistem Strom. Die Kurvenform kann insbesondere auch durch induktive oder kapazitiven Verbraucher wie zum Beispiel Motoren beeinflusst werden.

• Die Blindleistung Q als dritte Art elektrischer Leistung tritt ebenfalls nur bei Wechselstromanwendungen auf. Sie ist unerwünscht, da sie nicht nutzbare Energie darstellt, die beispielsweise beim Auf- und Abbau magnetischer Felder nicht vermieden werden kann. Auch wenn die Blindleistung, deren Einheit das „var“ ist, nicht genutzt werden kann, so spielt sie doch für die richtige Dimensionierung der Stromleiter eine wesentliche Rolle.

 

Wofür ist die Berechnung der elektrischen Leistung von Bedeutung?

Wichtig sind Leistungsberechnungen immer, wenn es um die Auslegung oder Auswahl von Bauteilen in elektrischen Stromkreisen geht. Die am jeweiligen Bauteil (Zuleitung, Verbraucher, Wicklung, etc.) zu erwartende Leistung bestimmt wesentlich die Dimensionierung. Falsche Bauteilauswahl oder falsche Dimensionierung etwaiger Kühlflächen können schnell zu Überhitzungen und in der Folge zu Sach- und Personenschäden führen.

 


Interessante Fragen und Antworten zu elektrische Leistung berechnen

Strom in Heizleistung umrechnen. Wie mache ich das?

In den letzten Jahren war auf dem Markt für Energie eine drastische Entwicklung zu beobachten: Der Strompreis stieg von Jahr zu Jahr immer mehr an und befindet sich heute beinahe auf einem Rekordniveau.

Für viele Menschen ist es wichtig, bei Geräten über die elektrische Leistung Bescheid zu wissen. Sie rechnen sie daher mit einer der gegebenen Formeln aus. Was aber benötigt man, um über die elektrische Leistung Bescheid zu wissen?

Dazu sind im Grunde nur zwei Werte von Bedeutung und zwar die Spannung und die Stromstärke, beides Werte, die man auf jedem elektrischen Gerät oder an der Steckdose vorfindet. Die elektrische Leistung zu berechnen ist dann deshalb von größter Bedeutung, weil sie angibt, wie viel Energie in einer bestimmten Zeit dem jeweiligen Gerät zugeführt wird.

Da es sich hierbei um elektrische Energie handelt, ist diese natürlich nicht umsonst erhältlich und wird am Ende mit der Einheit Kilowattstunden abgerechnet. Es ist daher für den Nutzer eines bestimmten elektrischen Geräts ein Grund, ein Gerät auszutauschen, wenn dessen benötigte elektrische Leistung zu hoch ist.

Mittlerweile bekommt man in den Elektroläden immer mehr Geräte mit einem geringen Stromverbrauch und kann also auch problemlos umsteigen. Um zu erkennen, ob das nötig ist, muss die elektrische Leistung ausgerechnet werden.
 

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