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Energietechnik Leistungsdreieck

Leistungsfaktor-Rechner (cos φ)

Ermitteln Sie die Effizienz in Wechselstromkreisen und dimensionieren Sie USV-Anlagen und Transformatoren.

Voreinstellung:
Wellenform: Dezimalstellen:

Modus 4: AC-Leistungsfaktor (Wirk- vs Scheinleistung)

P = V × I × cosθ

Berechnen Sie Wirkleistung (W), Scheinleistung (VA) und Blindleistung (VAR).

e.g. 230 V
e.g. 10 A
0.0 to 1.0 (Lead/Lag)
cos θ
Interaktive Wellenformgeometrie Scheitelfaktor: 1.414
RMS-Pegel (effektive Wärme)
Spitzenamplitude (1.414×)
Vp-p (2.828× RMS)
Berechnete Wirkleistung Gültige Berechnung
99.97 Watt (W RMS)
FORMEL & EINSETZUNG
P = (V_RMS)² / R
P = (28.28 V)² / 8.00 Ω = 99.97 W
Audio Context: 99.97W RMS into 8Ω generates clean acoustic headroom.
Spitzenleistung 199.94 W
Spitzenspannung 39.99 V
Spitze-Spitze 79.98 V
RMS-Strom 3.535 A
Leistung in dBm 49.99 dBm
Geschätzter PMPO 1,499.5 W
Interaktive Ingenieur-Referenz

Ohmsches Gesetz & Leistungsformel-Rad

Klicken Sie auf einen Quadranten, um Leistung (P), Spannung (V), Strom (I) oder Widerstand (R) mit Rechenschritten zu berechnen.

OHM'S LAW P I R V V × I I² × R V² / R V / R P / V √(P/R) V / I V² / P P / I² I × R P / I √(P×R)
Interaktive Ingenieur-Referenz

P = (VRMS)² / R

Klicken Sie auf einen Quadranten, um Leistung (P), Spannung (V), Strom (I) oder Widerstand (R) mit Rechenschritten zu berechnen.

Result: 99.97 W P = (28.28 V)² / 8 Ω = 99.97 W

Das Leistungsdreieck: Wirk-, Schein- und Blindleistung

Bei induktiven Lasten (Trafos, Motoren) eilt der Strom der Spannung hinterher, wodurch Phasenverschiebung entsteht.

Die Scheinleistung in Voltampere (VA) bildet die Hypotenuse, während die echten Watt die nutzbare Arbeit verrichten:

Formel für den Leistungsfaktor
P (Real Watts) = V_RMS · I_RMS · cos(φ) = S · PF

Ein Leistungsfaktor von 0,80 bedeutet, dass 80% der transportierten Scheinleistung als echte Wirkleistung genutzt werden.

Leistungsfaktor-Vergleichstabelle Watt vs. VA

Scheinleistung (VA)Leistungsfaktor (cos φ)Wirkleistung (Watt)Blindleistung (VAR)Verbrauchertyp
Pure Resistive (Heater, Incandescent)1.00 (Unity)Pure Resistance1,000 VA0.0°
Class D Audio Amplifier (Full Load)0.90 – 0.95Inductive / Switched1,050 – 1,110 VA18.2° – 25.8°
Electric Induction Motor (Loaded)0.80 – 0.88Inductive Reactance1,136 – 1,250 VA28.4° – 36.9°
Computer Power Supply (Uncorrected)0.60 – 0.70Non-linear Capacitive1,428 – 1,666 VA45.6° – 53.1°
Fluorescent Ballast (Uncorrected)0.50 – 0.60Heavy Inductive1,666 – 2,000 VA53.1° – 60.0°

Häufig gestellte Fragen

Was unterscheidet Watt von Voltampere (VA)?

Watt ist die tatsächlich aufgenommene Wirkleistung. VA ist die gesamte Scheinleistung, auf die Leitungen und Transformatoren ausgelegt sein müssen.

Warum ist der Leistungsfaktor für USV-Anlagen wichtig?

Eine USV mit 1000 VA und cos φ 0,7 kann maximal 700 Watt reale Last dauerhaft versorgen.

Welcher Leistungsfaktor ist optimal?

Ein Leistungsfaktor von 1,0 (ohne Blindleistung), bei dem die gesamte zugeführte Energie in nutzbare Arbeit umgewandelt wird.

Welchen Leistungsfaktor haben Audioverstärker?

Klassische Netzteile mit Ringkerntrafo liegen bei ca. 0,65 bis 0,75. Moderne Schaltnetzteile mit aktiver PFC erreichen 0,95 bis 0,99.

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