Post by Thorsten BöttcherPost by Martin P.Post by Thorsten BöttcherPost by Axel BergerBei der Rechtecktaktung gilt P_eff = U_eff * I_eff eben nicht und
für viele andere Strom- und Spannungsformen auch nicht.
Warum sollte in diesem (oder den anderen) Fall P = Ueff * Ieff nicht gelten?
Ieff * Ueff ist erst einmal die Scheinleistung und nur bei ohmschen
Verbrauchern identisch mit der Wirkleistung.
Ja, das ist mir klar. Aber warum sollte das für sinusförmigen Verlauf,
nicht aber bei z.B. dreieck- oder sägenzahnförmigen Verlauf gelten?
Dass eigentlich P = U * I * cos phi gilt hab ich mal aussen vor
gelassen, da es mir um den Spannungsform, nicht um die Last ging.
Da braucht man sich gar nicht die unzähligen Sonderfälle zu merken, die
Wirkleistung ist immer
P = 1/T * \int\limits_{t_0}^{t_0+T} U(t)*I(t) dt
Immer. Ausnahmslos. Für alle Spannungsformen, Lasten, etc. T ist hier
die Periodendauer.
Daraus ergeben sich jetzt auch die Spezialfälle und der Effektivwert.
Bei ohmschen Lasten R ist I(t) = U(t) / R, also
P = 1/T * (1/R) * \int\limits_{t_0}^{t_0+T} * U^2(t) dt
Jetzt kommt die Spannungsform ins Spiel: Bei sinusförmigen Signalen
ergibt sich (neben der Konstanten "Scheitelwert im Quadrat") sin^2(t)
als Integrand, der lässt sich umformen in (1/2 - sin(2t)), Integration
über eine ganze Anzahl von Perioden eines Sinus ist 0, also bleibt nur
das 1/2:
P = 1/T * (1/R) * U_dach^2 * (1/2) * T = U_dach^2 / 2 / R.
Eine Gleichspannung, die dieselbe Leistung im Widerstand R umsetzt,
müsste also sqrt(U_dach^2 / 2) = U_dach / sqrt(2) betragen. Das ist der
Effektivwert für sinusförmige Spannungen. Bei nicht sinusförmigen
Spannungen kommen aus der Integration andere Werte und damit auch andere
Effektivwerte heraus.
Alles Elektrotechnik 1. Semester.
Gruß
Henning