Praktikum Elektrotechnik

Wirkleistung 44
Wirkleistung
Die Wirkleistung P ist die elektrische Leistung, die für die Umwandlung in andere Leistungen (z. B. mechanische,
thermische oder chemische) verfügbar ist. Sie ist abzugrenzen von der Blindleistung, die für diese Umwandlung
nicht verwendbar ist.
Die Wirkleistung P wird in der Einheit Watt angegeben. Bei gleichbleibender Spannung und gleichbleibendem
Strom ist die Wirkleistung das Produkt von Spannung U und Strom I:
Bei veränderlichen Werten ist die Wirkleistung der arithmetische Mittelwert der Augenblicksleistung p.
Für periodische Spannungen und Ströme ist über eine Periode mit der Periodendauer T zu mitteln:
Festlegungen bei sinusförmiger Wechselspannung
Einen wichtigen Anwendungsfall bildet das elektrische Energieversorgungsnetz oder Drehstromnetz. Nur dieser
wird hier behandelt. Die Spannung hat einen sinusförmigen zeitlichen Verlauf; Spannung und Strom sind
Wechselgrößen mit derselben Grundfrequenz. Für diesen Fall gibt es Festlegungen in DIN 40108 und DIN 40110,
die für diesen Artikel zu beachten sind.
Wirkleistung bei sinusförmigem Strom
Darstellung mit Zeitfunktionen
Zeitlicher Verlauf von Spannung, Strom und
Leistung
Der sinusförmige Verlauf des Stromes tritt nur dann auf, wenn sich ausschließlich lineare Verbraucher im Netz
befinden. Bei ohmschen Verbrauchern verlaufen Spannung und Strom gleichphasig. Beim Auftreten kapazitiver oder
induktiver Verbraucher tritt zusätzlich eine Phasenverschiebung zwischen dem Verlauf von Strom und Spannung
auf. Mit den Effektivwerten von Spannung U und Strom I, den Amplituden und , dem
Phasenverschiebungswinkel φ sowie der Kreisfrequenz ω = 2π f wird
Durch Anwenden der trigonometrischen Beziehung