Thomas: Die Seite wurde neu angelegt: „Die physikalische Größe Leistung (Formelzeichen $P$ von {{EnS|''power''}}, Einheit Watt, Einheitenzeichen W) ist die in einer Zeitspanne umgesetzte Energie bezogen auf diese Zeitspanne. Sie wird dann als '''elektrische Leistung''' bezeichnet, wenn die bezogene oder gelieferte Energie eine elektrische Energie ist. == Zusammenhang mit anderen Größen == ;Bei Gleichstrom ist die…“

2023-03-03T06:39:24Z

Die Seite wurde neu angelegt: „Die physikalische Größe Leistung (Formelzeichen <math>P</math> von {{EnS|''power''}}, Einheit Watt, Einheitenzeichen W) ist die in einer Zeitspanne umgesetzte Energie bezogen auf diese Zeitspanne. Sie wird dann als '''elektrische Leistung''' bezeichnet, wenn die bezogene oder gelieferte Energie eine elektrische Energie ist. == Zusammenhang mit anderen Größen == ;Bei Gleichstrom ist die…“

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Die physikalische Größe [[Leistung (Physik)|Leistung]] (Formelzeichen <math>P</math> von {{EnS|''power''}}, [[Watt (Einheit)|Einheit Watt]], [[Einheitenzeichen]] W) ist die in einer [[Zeitspanne]] umgesetzte [[Energie]] bezogen auf diese Zeitspanne. Sie wird dann als '''elektrische Leistung''' bezeichnet, wenn die bezogene oder gelieferte Energie eine [[elektrische Energie]] ist.

== Zusammenhang mit anderen Größen ==
;Bei [[Gleichstrom]]
ist die tatsächliche elektrische Leistung <math>P</math> das Produkt der [[Elektrische Spannung|elektrischen Spannung]] <math>U</math> und der elektrischen [[Stromstärke]] <math>I</math>
: <math>P=U\cdot I</math>
Verhält sich der Verbraucher als [[ohmscher Widerstand]] <math>R</math>, lässt sich die Leistung durch Anwendung des [[Ohmsches Gesetz|ohmschen Gesetzes]] <math>U =R\cdot I</math> ausdrücken durch
: <math>P=I^2\cdot R\quad \text{bzw.} \quad P = \frac {U^2}R</math>
;Bei [[Wechselstrom]]
sind die Größen Spannung und Stromstärke von der Zeit <math>t</math> abhängige Größen <math>u</math> und <math>i</math>. Hier sind mehrere Leistungsbegriffe zu unterscheiden:
* [[Augenblickswert]] <math>p</math> der Leistung oder auch Momentanleistung
:: <math>p = u \cdot i</math>
* [[Wirkleistung]] <math>P</math>, die tatsächlich umgesetzte Energie pro Zeitspanne. Sie wird in [[Watt (Einheit)|Watt]] (Einheitenzeichen W) angegeben.
* [[Scheinleistung]] <math>S</math>, auch als Anschlusswert oder Anschlussleistung bezeichnet. Sie wird in [[Voltampere]] (Einheitenzeichen VA) angegeben.
* [[Blindleistung]] <math>Q</math>, eine im Regelfall unerwünschte und nicht nutzbare Energie pro Zeit. Sie wird in [[Var (Einheit)|Var]] (Einheitenzeichen var) angegeben.

Wenn <math>u</math> und <math>i</math> sinusförmige Wechselgrößen sind und von gleicher Frequenz, dann ist auch <math>p</math> sinusförmig, allerdings mit doppelter Frequenz und einem [[Gleichanteil]]. Die Größen <math>S,\;P\text{ und }Q</math> werden über Mittelwertbildung definiert; für sie gibt es keine Augenblickswerte.

Die Wirkleistung ist das arithmetische Mittel (bei kontinuierlich vorhandener Größe der [[Gleichwert]]) der Momentanleistung:
[[Datei:Leistung-BlindKom.svg|mini|hochkant=1.7| Augenblickswerte <math>p(t)</math> der Leistung bei sinusförmigem Verlauf<br />Die tatsächlich bezogene Leistung (Kurve 1) kann als Überlagerung angesehen werden aus einem zur Wirkleistung beitragenden Anteil (Kurve 3) und einem zur Blindleistung beitragenden Anteil (Kurve 2)]]
: <math>P =\overline p =\frac1T\int\limits_{t_0}^{t_0+T}u\cdot i\ \mathrm dt</math>
Dabei ist <math>T</math> bei periodischen Vorgängen die [[Periodendauer]] oder bei statistischen Vorgängen eine hinreichend lange Zeit (mathematisch streng:   <math>\lim\;T\to\infty</math>).

Die Scheinleistung wird aus den [[Effektivwert]]en <math>U</math> und <math>I</math> gebildet, diese sind die quadratischen Mittelwerte von Spannung und Stromstärke,
: <math>S=U \cdot I=\sqrt{\,\overline {u^2}\,} \cdot \sqrt{\,\overline {i^2}\,}</math>
Die Scheinleistung ist größer als die Wirkleistung bei solchen Verbrauchern, die bei [[Eingeprägte Spannung |eingeprägter Spannung]] im Strom
* eine [[Phasenwinkel|Phasenverschiebung]] oder
* eine [[Verzerrung (Elektrotechnik)|Verzerrung]] (zusätzliche [[Oberschwingung]]en)
hervorrufen. Der Unterschied wird durch die Gesamt-Blindleistung
: <math>Q_\mathrm{tot}=\sqrt{S^2-P^2}</math>
angegeben.

Messschaltungen und die zugehörigen [[Leistungsmesser]] werden in [[Wirkleistung]] und [[Blindleistung]] erläutert. Messgeräte für Scheinleistung sind nicht üblich. Allerdings gibt es multifunktionale Messumformer, die auch dafür ausgelegt sind.

Einen ''Effektivwert der Leistung'' gibt es gemäß der Definition oben nicht. Die „[[RMS-Leistung]]“ <math>\sqrt{\,\overline {p^2}\,}</math> ist eine formale Größe in der Audiotechnik, hat jedoch mit der physikalischen Größe "Leistung" nichts zu tun.

== Maximale Leistungsabgabe ==
Die maximale Leistung, die eine elektrische Energiequelle an einen Verbraucher übertragen kann, wird bei [[Leistungsanpassung]] erzielt. Hierbei geht aber 50 % der Leistung in der Quelle verloren.
Stromversorgungsgeräte und Generatoren arbeiten daher im Regelfall nicht mit Leistungsanpassung, sondern mit [[Spannungsanpassung]].
Leistungsanpassung wird mitunter bei der Übermittlung von Informationen eingesetzt, da einer Signalquelle oft nur eine geringe elektrische Leistung zur Verfügung steht.

== Leistung als Gerätekennzeichen ==
Zur Kennzeichnung der Leistung eines Gerätes ([[elektrischer Verbraucher]], [[Energiewandler]]) wird die [[Nennleistung]] verwendet, die sich von der tatsächlich umgesetzten Leistung erheblich unterscheiden kann. Sie wird wie eine Wirkleistung angegeben.

Dabei ist wesentlich, welche Art von Leistung auf dem Typenschild angegeben ist. So wird bei Motoren die lieferbare mechanische Leistung angegeben, bei Lampen, Staubsaugern oder Lautsprechern dagegen die aufgenommene elektrische Leistung. Bei [[Generator]]en, wie auch [[Fahrraddynamo]]s oder [[Lichtmaschine]]n, wird die abgegebene elektrische Leistung angegeben.

Schwer interpretierbar sind die Leistungsangaben von [[Leistungsverstärker|Audioverstärkern]] oder [[Lautsprecher]]n. Bei Audioverstärkern wird oft die [[Sinusleistung]], [[Musikleistung]], [[RMS-Leistung]] oder die Spitzenleistung ([[PMPO]]) angegeben. Die Werte unterscheiden sich erheblich, haben oft wenig praktische Relevanz und verhindern in der Regel die Vergleichbarkeit.

Bei Hochton- oder Tiefton-Lautsprechern bezieht sich die Leistungsangabe oft auf die Musikleistung des gesamten Frequenzbereiches – sie ertragen diese elektrische Leistung nie im Dauerbetrieb.

== Nettoleistung ==
Bei technischen Anlagen zur Stromerzeugung werden auch die Begriffe ''Bruttoleistung'' <math>P_\text{brutto}</math> und ''Nettoleistung'' <math>P_\text{netto}</math> verwendet. Die Bruttoleistung ist die Gesamt-[[Nennleistung]] der Generatoren; die Nettoleistung ist die Bruttoleistung vermindert um die Summe der von den Hilfsaggregaten verbrauchten Leistungen ([[Eigenbedarf (Kraftwerk)|Eigenbedarf]]) und der Leistungsverluste durch Transformation beim Einspeisen ins Netz.<ref name="DKE_Nettoleistung" /> Die Nettoleistung gibt also die dem [[Stromnetz]] zur Verfügung gestellte elektrische Leistung des Kraftwerks an.

== Siehe auch ==
* [[Liste von Größenordnungen der Leistung]]
* [[Dauerleistung]]
* [[Installierte Leistung]]
* [[Verlustleistung]]
* [[Solarmodul#Elektrische Leistung|Elektrische Leistung eines Solarmoduls]]
* [[Komplexe Leistung (Elektrotechnik)|Komplexe Leistung]]

== Literatur ==
* Klaus Tkotz: ''Fachkunde Elektrotechnik''. 25. Auflage, [[Europa Verlag|Verlag - Europa - Lehrmittel]], 2006, ISBN 978-3808531594.
* Ernst Hörnemann, Heinrich Hübscher: ''Elektrotechnik Fachbildung Industrieelektronik''. 1 Auflage, Westermann Schulbuchverlag GmbH, Braunschweig 1998, ISBN 3-14-221730-4.
* Wolfgang Bieneck: ''Elektro T Grundlagen der Elektrotechnik''. 5. Auflage, Holland+Josenhans Verlag, Stuttgart 2005, ISBN 3-7782-4900-2.
* Vance Dickason: ''Lautsprecherbau''. 4. Auflage, Elektor-Verlag, Aachen 2007, ISBN 978-3-89576-116-4.
* Berndt Stark: ''Lautsprecher Handbuch''. 7. Auflage, Richard Pflaum Verlag GmbH & Co.KG, München 1999, ISBN 3-7905-0807-1.

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="DKE_Nettoleistung">{{Internetquelle |autor=DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik |titel=Nettoleistung (eines Kraftwerks) |werk=E-Energy Glossar |datum=2011-08-07 |seiten= |url=https://teamwork.dke.de/specials/7/Wiki-Seiten/Nettoleistung%20(eines%20Kraftwerks).aspx |zugriff=2018-01-02}}</ref>
</references>

{{Normdaten|TYP=s|GND=4151723-4}}

[[Kategorie:Elektrische Leistung| ]]
[[Kategorie:Elektrische Größe]]

[[da:Effekt (fysik)#Effekt i elektriske kredsløb]]
[[et:Võimsus#Võimsus elektrotehnikas]]
[[sv:Effekt#För likström (DC) och spänning]]

Elektrische Leistung - Versionsgeschichte