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Elektrische Leistung
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Elektrische Leistung ist eine Art der Leistung (engl. power), die vorhanden ist, wenn über einen Zeitraum, elektrische Arbeit (elektrische Energie) verrichtet wird.
Angaben über den Bedarf von elektrischer Wirkleistung auf elektrischen Maschinen und Gebrauchsgegenständen wie z.B. Heizgeräten, Motoren oder auch Lampen sind gewöhnlich in Watt angegeben. Die Scheinleistung wird dagegen in VA (Voltampere) angegeben.
Dabei ist oft entscheidend, ob auf dem Typenschild die aufgenommene oder die abgegebene Leistung angegeben ist. So wird bei Motoren die abgegebene mechanische Leistung angegeben, bei Lampen, Staubsaugern oder Lautsprechern dagegen die aufgenommene elektrische Leistung.
Bei Generatoren (auch Fahrraddynamos oder Autolichtmaschinen) wird die abgegebene elektrische Leistung angegeben.
Die elektrische Leistung, die in einem Bauelement umgesetzt wird, ist bei Gleichstrom das Produkt von elektrischer Spannung und Stromstärke.
Mit: Leistung P in Watt, Spannung U in Volt und Strom I in Ampere. Bei Wechselstrom sind diese Größen von der Zeit abhängig, deshalb wird die Berechnung von P etwas komplizierter. Bei sich zeitlich ändernden Größen lassen sich folgende Leistungen unterscheiden:
- Augenblickswert der Leistung (Momentanleistung, Spitzenleistung)
- Scheinleistung (auch als Anschlusswert oder Anschlussleistung bezeichnet)
- Wirkleistung (die tatsächlich umgesetzte Leistung)
- Blindleistung (zwischen Quelle und Verbraucher pendelnde unerwünschte und nicht nutzbare Leistung)
Zur Bestimmung der mittleren elektrischen Leistung in Wechselstromkreisen müssen die Effektivwerte von Strom und Spannung herangezogen werden. Dies sind die quadratischen Mittelwerte (RMS) von Strom und Spannung. Sind neben ohmschen Verbrauchern auch induktive oder kapazitive Komponenten enthalten, spielt auch die Phasenlage zwischen Strom und Spannung eine Rolle.
Sind Strom oder Spannung nicht sinusförmig, müssen zur Bestimmung der mittleren Leistung momentaner Strom und momentane Spannung mit genügend hoher Zeitauflösung miteinander multipliziert werden. Aus diesen Produkten (Momentanleistungen) wird anschließend der arithmetische Mittelwert gebildet. Dies leisten Wattmeter oder auch spezielle integrierte Schaltkreise.
Schwer interpretierbar sind die Leistungsangaben von Audioverstärkern oder Lautsprechern. Bei Audioverstärkern wird oft die Sinusleistung, Musikleistung, RMS-Leistung oder die Spitzenleistung (PMPO) angegeben. Die Werte unterscheiden sich erheblich und haben oft wenig praktische Relevanz.
Bei Hochton- oder Tiefton-Lautsprechern bezieht sich die Leistungsangabe oft auf die Musikleistung des gesamten Frequenzbereiches - sie ertragen diese elektrische Leistung nie im Dauerbetrieb.
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