Wechselstrom und Drehstrom berechnen

X_L = 2π · f · L | X_C = 1 / (2π · f · C) | P_Δ = 3 · P_Y

Was willst du rechnen?

Frequenz f (Hz)

Wirkwiderstand R

Leer lassen, wenn es keinen gibt

Induktivität L (mH)

1 H = 1000 mH · leer = keine Spule

Kapazität C

µF

Spannung U

Für Strom und Leistungen, sonst leer lassen

Netzart

Spannung U

Drehstrom: Spannung zwischen den Außenleitern

Strom I

Phasenwinkel φ (°)

Positiv = induktiv, negativ = kapazitiv

Außenleiterspannung U

Widerstand je Strang Z

Drei gleiche Stränge, z. B. Heizstäbe

cos φ

Heizung = 1

Scheinwiderstand Z

– Ω

R, L oder C eingeben

Zeigerdiagramm, Beispiel einer Reihenschaltung aus R und L mit φ = 30°: Der Strom I liegt waagerecht als Bezug. Die Spannung U ist um φ nach oben gedreht, der Strom eilt ihr also nach (induktiv). Gestrichelt die Anteile U_R in Richtung von I und U_L senkrecht dazu.

Formeln: Blindwiderstand, Scheinwiderstand, Stern und Dreieck

X_L = 2π · f · L · X_C = 1 / (2π · f · C)

Z = √(R² + (X_L − X_C)²) · cos φ = R / Z

S = U · I · P = S · cos φ · Q = S · sin φ

Stern: U = √3 · U_Str, I = I_Str · Dreieck: U = U_Str, I = √3 · I_Str

P = √3 · U · I · cos φ · P_Δ = 3 · P_Y

Eine Spule bremst Wechselstrom umso stärker, je höher die Frequenz ist. Beim Kondensator ist es umgekehrt: Je höher die Frequenz, desto kleiner sein Blindwiderstand. Liegen beide in Reihe, ziehen sich ihre Blindwiderstände voneinander ab. Was übrig bleibt, steht senkrecht auf dem Wirkwiderstand R — deshalb rechnet man Z mit dem Satz des Pythagoras, nicht mit einer einfachen Summe.

Bei Drehstrom heißt die Spannung zwischen zwei Außenleitern Außenleiterspannung U, die Spannung an einem Verbraucherstrang Strangspannung U_Str. Der Faktor √3 heißt Verkettungsfaktor. Er steckt im Stern in der Spannung, im Dreieck im Strom.

Wie viel Strom zu einer Leistung gehört, rechnest du mit kW ↔ Ampere. Wie viel Kondensatorleistung einen schlechten cos φ verbessert, zeigt die Blindleistungskompensation.