P = U · I
I = P/U; bei gleicher Leistung sinkt der Strom mit höherer Spannung.
I = P/U; bei gleicher Leistung sinkt der Strom mit höherer Spannung.
Zielgröße auswählen und Eingaben berechnen.
I = P/U; bei gleicher Leistung sinkt der Strom mit höherer Spannung.
2.300 W an 230 V benötigen 10 A (ohmsche Last).
Leistungsfaktor 1; Motoranlauf, Blindleistung und Oberschwingungen fehlen.
Der Rechner bestimmt aus zwei bekannten Größen unter Strom I, Spannung U und Leistung P (sowie einem ohmschen Ersatzwiderstand R) die jeweils dritte. Er hilft, aus einer Leistungsangabe in Watt den tatsächlich fließenden Strom in Ampere zu bestimmen – eine Kernaufgabe bei der Auslegung von Sicherung und Leitungsquerschnitt.
Der Betriebsstrom eines Verbrauchers ergibt sich aus seiner Leistung geteilt durch die Versorgungsspannung: I = P/U. Für eine ohmsche Last lässt sich zusätzlich ein Ersatzwiderstand R = U/I angeben, der die Last vereinfacht wie einen einzelnen Widerstand beschreibt.
Bei gegebener Leistung sinkt der benötigte Strom, wenn die Versorgungsspannung steigt – deshalb werden Überlandleitungen mit hoher Spannung betrieben: Dieselbe übertragene Leistung erfordert bei höherer Spannung einen kleineren Strom und damit dünnere, verlustärmere Leiter.
P = U · I
I = P / UU = P / IP = U · IR = U / I| Symbol / Eingabe | Bedeutung |
|---|---|
| Versorgungsspannung U | Die Netz- oder Versorgungsspannung, an der der Verbraucher betrieben wird. Woher: Typenschild der Anlage oder Steckdosennennwert (in Deutschland 230 V einphasig, 400 V zwischen den Außenleitern bei Drehstrom). |
| Strom I | Der gesuchte Betriebsstrom, den Leitung und Sicherung tragen müssen. Als Ergebnis folgt er aus P/U; er ist die Zielgröße für Kabelquerschnitt und Sicherungsnennstrom (nicht umgekehrt: die Sicherung wird auf diesen Strom ausgelegt). |
| Leistung P | Die Nenn- oder Wirkleistung des Verbrauchers. Woher: Typenschild des Geräts (Angabe in W oder kW). |
Gib zwei der Größen U, I oder P ein; der Rechner berechnet die dritte sowie den ohmschen Ersatzwiderstand R. Verwende die tatsächliche Betriebsspannung, nicht zwangsläufig die aufgedruckte Nennspannung eines Bauteils.
Wähle die gesuchte Zielgröße und trage die beiden bekannten Werte mit Einheit ein. Für die Sicherungsauslegung addiere anschließend einen Sicherheitsaufschlag auf den berechneten Strom, statt exakt am berechneten Wert zu bemessen.
Gegeben sind P = 2.300 W und U = 230 V. Einsetzen ergibt I = 2.300 W / 230 V = 10 A (bei ohmscher Last).
Ein Ergebnis von 10 A bedeutet, dass bei dieser Leistung und Spannung ein Betriebsstrom von 10 A fließt. Sicherung und Leitungsquerschnitt müssen für mindestens diesen Strom ausgelegt sein – üblicherweise mit einem Sicherheitsaufschlag.
Strom in Ampere (A), Spannung in Volt (V), Leistung in Watt (W). Der ohmsche Ersatzwiderstand wird in Ohm (Ω) angegeben und ist nur für tatsächlich ohmsche Lasten aussagekräftig.
Bei gegebener zu übertragender Leistung sinkt der Strom, wenn die Spannung steigt (I = P/U). Da die Verlustleistung in einer Leitung mit dem Quadrat des Stroms wächst (P_Verlust = I²·R_Leitung), lassen sich Übertragungsverluste durch hohe Spannungen und entsprechend niedrige Ströme drastisch reduzieren. Das ist der Grund, warum Hochspannungsleitungen mit mehreren hunderttausend Volt betrieben werden, während im Haushalt bei 230 V für dieselbe Leistung deutlich höhere Ströme nötig sind.
Die Umrechnung wird bei der Auslegung von Sicherungen, Leitungsquerschnitten, Steckern und Verteilern sowie beim Abschätzen der Netzbelastung durch mehrere gleichzeitig betriebene Geräte verwendet.
Die Formel setzt eine ohmsche Last mit Leistungsfaktor 1 voraus. Bei Motoren, Netzteilen und anderen nichtlinearen oder induktiven Verbrauchern weicht der tatsächliche Strom vom berechneten Wert ab, insbesondere durch hohe Einschaltströme beim Anlauf.
Typischer Fehler: Sicherungen nicht exakt auf den berechneten Strom auslegen: Für Dauerlasten schreibt beispielsweise der US-amerikanische National Electrical Code (NEC 210.19) einen Aufschlag von 125 % vor; bei Motoren mit hohem Anlaufstrom wird oft deutlich mehr angesetzt. In Europa regeln nationale Normen wie IEC 60364/VDE 0100 die Leitungs- und Sicherungsauslegung mit eigenen Faktoren. Außerdem muss die Sicherung stets den Leitungsquerschnitt schützen, nicht nur das angeschlossene Gerät.
Für Dauerlasten ist ein Aufschlag üblich; der US National Electrical Code schreibt beispielsweise 125 % vor (Sicherungsnennstrom ≈ 1,25 · berechneter Strom). Bei Motoren mit hohem Anlaufstrom wird oft deutlich mehr angesetzt.
Weil bei gleichbleibender Leistung P = U·I das Produkt konstant bleibt: Steigt U, muss I entsprechend sinken.
Nur näherungsweise für den Dauerbetrieb bei ohmschem Verhalten. Der Anlaufstrom eines Motors kann ein Vielfaches des berechneten Dauerstroms betragen.