Warum wird wechselstrom immer mit seinem effektivwert angegeben?
Was sagt der Effektivwert eines Wechselstromes im Vergleich zum Gleichstrom aus
4 Antworten
Der Effektivwert ist bei Leistung die wahre Leistung und nicht durch vernachlässigung von Umrechnungsfaktoren viel höhere Leistung die mathematisch heraus kommen würde wenn man "irgendwas" zusammenrechnet.
Bei Spannung ist das sozusagen die Durchschnittsspannung die an liegt bzw. bei Strom der Durchschnittststrom der fließt. Wechselstrom polt sich ja nicht "hart" um sondern in einem Sinus, der ist ja überall außer an seinen Maxima kleiner, um die Nulldurchgänge praktisch nicht mehr vorhanden. Ein Verbraucher bekommt also eine schwankende Stromstärke und der Effektivwert ist hier der Durchschnitt.
Nur so kann man damit ordentlich rechnen und bekommt brauchbare Ergebnisse dabei heraus.
Bei einfachen Signalen gibt es einen "Wellenformfaktor" den man benutzen kann um den Effektivwert heraus zu kriegen.
Rechteck hat 1, denn Spannung und STrom sind immer maximal, nur die Polarität ändert sich sprunghaft.
Dreiecksignale haben den Faktor 2, kann man sich auch leicht vorstellen, denn 2 Dreiecke zusammen ergeben ein Rechteck. Bei einem Dreieckigen Signal fehlt also immer "nur" die Hälfte.
Und Sinus hat "Wurzel aus 2", also 1,44irgendwas, aus zwei Sinuswellen kann man sich nicht einen ganzen Rechteck zusammen bauen, da fehlt etwas mehr als die Hälfte. Man kann die aneinander legen wie Dreiecke, nur sind die Ecken abgerundet, das fehlt dann.
Ein einfaches Multimeter erwartet auf "AC" eingestellt einen Sinus, rechnet seine Messung dann passend um. Misst man was anderes und kennt den Wellenformfaktor, kann man das umrechnen. Zuerst "Mal Wurzel aus 2" rechnen, dann erhält man den Spitzenwert der anliegenden Spannung, auch wenn der angezeigte Wert nicht der Effektivwert war sondern "irgendwas". Denn das Multimeter hatte ja durch "Wurzel 2" geteilt um auf die Anzeige zu kommen. Jetzt den wahren Wellenformfaktor drauf rechnen, also bei Dreieckssignal teilt man dann durch 2. Schon hat man den echten Effektivwert ohne ein teures "True RMS" (bedeutet so viel wie "wahrer Effektivwert") Multimeter zu benutzen.
Und, es ist andersrum: Aus zwei Sinuswellen kann man mehr als EIN Rechteck bauen, sonst wäre der Faktor ja größer 2!
Keine schräge Anmache, ist mir nur aufgefallen, da man ansonsten bei deinen fundierten Beiträgen quasi nie Ungereimtheiten findet. Dein Wissen ist sehr beachtlich und für GF-Verhältnisse weit überdurchschnittlich - dagegen ist meins kümmerlich.
Lang ist es her wo ein Metex Multimeter schon fast zu teuer für mich war und ich mir mit umrechnen behelfen musste. Seit über 20 Jahren nehme ich natürlich eines meiner vielrn True RMS. Wellenformfaktor Dreieck ist natürlich 1/2. Und richtig, Sinus ist ja wie ein prall aufgeblasener Dreieck. Nicht umsonst machte man Sinus aus Dreieck durch die knickspannungen einer Diodenmatrix. Blies das Dreieck also künstlich auf. Das Dreieck kriegte man durch i tegrieren vom Rechteck. Und das konnte man leicht aus einem digitaltaktgeber bekommrn. Nur so kriegte man einen frei verstellbaren Sinus für Messzwecke.
Der Wert einer sinusförmigen Wechselspannung ändert sich dauernd. Dieser Wechsel macht eine Aussage über den Wert einer Wechselspannung im Gegensatz zu einer Gleichspannung, bei der der Spannungswert konstant ist, schwierig. Um Wechselspannungen vergleichen zu können, nutzt man deshalb den sogenannten Effektivwert.
Der Effektivwert eines Wechselstroms ist der Wert, den er Verluste an einem Verbraucher erzeugen würde, wäre er ein Gleichstrom. Verwendet wird er, da er wesentlich aussagekräftiger als der Spitzewert, und natürlich auch als der Mittelwert ist (bei Sinusstrom = 0).
Der Effektivwert steht dafür, das eine Gleichspannung die selbe Wirkleistung bringt, wie eine Wechselspannung mit einer genauso großen Effektivspannung.
DH!
Aber sind dir die Einsen ausgegangen? 1,414irgendwas ...
Ich schenke dir ein paar: 111111111111111111111111111111 :-)