Elektrische Leistung und Arbeit im Wechselstromkreis

1. Definition der Leistung

Die momentane Leistung $p(t)$ im Wechselstromkreis ergibt sich aus dem Produkt von Spannung und Strom:

Mit den sinusförmigen Wechselgrößen:

2. Erwärmung und Effektivwert

Die Erwärmung eines Bauteils hängt von der mittleren Leistung ab. Der Effektivwert einer Wechselgröße ist der Wert einer Gleichgröße, die die gleiche Erwärmung verursacht.

Für sinusförmige Wechselgrößen gilt:

3. Blind- und Scheinleistung

Die Leistung im Wechselstromkreis setzt sich aus drei Komponenten zusammen:

• Wirkleistung $P$: Tatsächlich umgesetzte Leistung
• Blindleistung $Q$: Pendelnde Leistung zwischen Quelle und Verbraucher
• Scheinleistung $S$: Geometrische Summe aus Wirk- und Blindleistung

4. Blindstromkompensation

Blindstromkompensation reduziert die Blindleistung durch:

• Parallelschaltung von Kondensatoren bei induktiven Lasten
• Parallelschaltung von Spulen bei kapazitiven Lasten

Die optimale Kompensation erreicht man bei $\cos(\varphi) = 1$.