Im Gegensatz zu Gleichstromnetzen gibt es in Wechselstromnetzen unterschiedliche Arten von elektrischer Leistung.
In Gleichstromnetzen ist die elektrische Leistung P das Produkt aus U und I.
Also P = U x I
Aus die Maus. 😉
In Wechselstromnetzen sieht das etwas kompizierter aus.
Es gibt Wirkleistung, Blindleistung und Scheinleistung.
In diesem Artikel geht es um die ersten beiden Arten elektrischer Leistung, also um Wirkleistung und Blindleistung.
Wirkleistung am ohmschen Widerstand
Am ohmschen Widerstand ist die abfallende Spannung phasengleich zum durchfließenden Strom.
Da der ohmsche Widerstand keine elektrische Energie speichern kann, fließt kein Strom, wenn keine Spannung anliegt, und umgekehrt.
Keine Spannung, kein Strom, der Nulldurchgang der beiden Größen erfolgt also zur gleichen Zeit. Es gibt also keine Phasenverschiebung.
Zudem ist der Strom positiv, wenn die Spannung positiv ist. Ist die Spannung negativ, ist auch der Strom negativ. Die Leistung, das Produkt aus Spannung und Strom, ist also immer positiv.
Denn: Minus mal Minus ergibt Plus 😉
Eine positive Leistung bedeutet: Das Bauelement nimmt elektrische Leistung auf. Und setzt sie beispielsweise in Wärme um.
Blindleistung an der Spule
An einer Induktivität sieht das aber anders aus. Wie wir im vergangenen Video gesehen haben, ist an der Induktivität Spannung und Strom phasenverschoben.
Die Nulldurchgänge erfolgen also nicht gleichzeitig.
Das heißt: Es gibt Zeiten, das haben Spannung und Strom das gleiche Vorzeichen – die Leistung ist dann positiv und die Spule nimmt elektrische Leistung auf (um mit der aufgenommenen Energie ein Magnetfeld aufzubauen).
Zu anderen Zeiten haben Spannung und Strom ein entgegengesetztes Vorzeichen. Das Produkt aus Spannung und Strom ist dann negativ. Die Spule gibt dann Leistung ab und wirkt wie eine Quelle.
Physikalisch wird dann das Magnetfeld abgebaut und die so frei werdende Energie abgegeben.
Die abwechselnde Aufnahme und Abgabe von Leistung nennt man Blindleistung.
Weil unter dem Strich nichts dabei rumkommt. 😉
Blindleistung am Kondensator
Auch am Kondensator sind Spannung und Strom um 90° phasenverschoben, wobei am Kondensator der Strom voreilt.
Es gibt am Kondensator also ebenfalls Phasen, in der der Kondensator elektrische Leistung aufnimmt, um sie anschließend wieder abzugeben.
Im Video zeige ich, dass in einer Parallelschaltung von Spule und Kondensator, die Spule dann Leistung abgibt, wenn der Kondensator sie aufnimmt und umgekehrt.
Die Blindleistung muss bei geeigneter Konfiguration also nicht von der Spannungsquelle geliefert werden, sondern schwappt zwischen Kondensator hin und her.
Dies wird technisch in der Blindleistungskompensation genutzt.
Das Video zur Wirkleistung und Blindleistung
Jetzt aber zum Video.
Viel Spaß damit.
