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〰 Wechsel- & Drehstrom
Sinusgrößen, Effektivwerte, Phasenverschiebung, Leistung und Drehstrom. Wähle unten selbst, wie tief du einsteigen möchtest.
Begriff zuerst
Bevor du eine Formel einsetzt, kläre, welche physikalische Größe gemeint ist und welche Einheit dazugehört.
Formel umstellen
Gesuchte Größe markieren, Formel nach ihr umstellen, Einheiten vereinheitlichen und erst dann Zahlen einsetzen.
Plausibilität
Passt das Vorzeichen, die Größenordnung und die Einheit? Eine kurze Kontrolle findet viele Rechenfehler.
Dein Lernpfad
Wechselstrom
Wechselstrom ändert seine Richtung periodisch. Im Netz wird meist eine sinusförmige Spannung betrachtet. Formel: u(t)=Û·sin(ωt). Verständliche Erklärung mit passenden Rechnern.
Frequenz
Die Frequenz gibt an, wie viele Perioden pro Sekunde stattfinden. Einheit: Hertz. Formel: f = 1/T. Verständliche Erklärung mit passenden Rechnern.
Periodendauer
Die Periodendauer ist die Zeit für eine vollständige Schwingung. Formel: T = 1/f. Verständliche Erklärung mit passenden Rechnern.
Effektivwert
Der Effektivwert einer Wechselgröße beschreibt die gleichwertige thermische Wirkung eines Gleichstromwerts. Formel: Ueff = Û/√2. Verständliche Erklärung mit passenden Rechnern.
Phasenverschiebung
Bei Wechselgrößen können Spannung und Strom zeitlich gegeneinander verschoben sein. Formel: φ = Winkel. Verständliche Erklärung mit passenden Rechnern.
Wirkleistung
Wirkleistung ist der Anteil der Wechselstromleistung, der tatsächlich Arbeit bzw. Energie umsetzt. Formel: P = U·I·cosφ. Verständliche Erklärung mit passenden Rechnern.
Blindleistung
Blindleistung pendelt zwischen Quelle und reaktiven Bauteilen. Formel: Q = U·I·sinφ. Verständliche Erklärung mit passenden Rechnern.
Scheinleistung
Scheinleistung kombiniert Wirk- und Blindleistung. Formel: S = U·I. Verständliche Erklärung mit passenden Rechnern.
Leistungsfaktor
Der Leistungsfaktor beschreibt das Verhältnis von Wirkleistung zu Scheinleistung. Formel: cosφ = P/S. Verständliche Erklärung mit passenden Rechnern.
Drehstrom
Drehstrom besteht aus drei phasenverschobenen Wechselspannungen. Formel: P = √3·UL·IL·cosφ. Verständliche Erklärung mit passenden Rechnern.
Sternschaltung
In der Sternschaltung sind die drei Wicklungen an einem gemeinsamen Sternpunkt verbunden. Formel: UL = √3·UP. Verständliche Erklärung mit passenden Rechnern.
Dreieckschaltung
In der Dreieckschaltung bilden die drei Wicklungen einen geschlossenen Ring. Formel: UL = UP. Verständliche Erklärung mit passenden Rechnern.
Rechenmethode
Diese Reihenfolge funktioniert bei vielen Elektrotechnik-Aufgaben und macht Rechenwege nachvollziehbar.
Einsteiger-Erklärung
Stell dir jede elektrische Aufgabe zunächst wie eine Übersetzungsaufgabe vor: Welche Größe ist bekannt, welche wird gesucht und in welcher Einheit soll das Ergebnis stehen? Erst danach kommt die Mathematik.
Nutze die Rechner auf der Seite als Kontrolle deines eigenen Rechenwegs und lies bei Unsicherheit die verlinkte Themenseite.
Fortgeschrittene Hinweise
- Bei Wechsel- und Drehstrom müssen Effektivwerte, Phasenwinkel und Leistungsfaktor sauber unterschieden werden.
- Bei Leitungen und Anlagen sind neben einer Grundformel reale Randbedingungen wie Verlegeart, Temperatur, Schutzmaßnahmen und zulässiger Spannungsfall relevant.
- Bei Maschinen und Energiewandlern muss die Systemgrenze festgelegt werden: Eingangs-, Ausgangs- und Verlustleistung dürfen nicht vermischt werden.