Wirkleistung, Blindleistung, Scheinleistung

Die ideale Spule besitzt keinen Drahtwiderstand, sprich ohmschen Widerstand. Hier beträgt die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung 90°, wobei die Spannung um 90 Grad vorauseilt.

Induktive Blindleistung erklärt

Man erkennt, wenn man im Liniendiagramm die Leistung als Produkt von Spannung und Strom ermittelt, die positiven wie auch die negativen Flächenteile gleich groß sein. Dies bedeuted, dass die Energie zwischen Verbraucher und Erzeuger hin und her pendelt und das Netz belastet. Daher wird diese Leistung als Blindleistung bezeichnet.

Diese Blindleistung, welche nicht in Arbeit umgesetzt werden kann, hat ein eigenes Formelzeichen und Einheit:

[Q_bl]  = var     in Worten: volt-ampere reaktiv

Bei der realen Spule wird der Drahtwiderstand berücksichtigt. Im Ersatzschaltbild ist dabei der Ohm’sche Widerstand, sprich Drahtwiderstand in Reihe mit dem induktiven Widerstand:

Reale Spule an Wechselspannung - Ersatzschaltbild

Es wird nun klar, dass wir bei der realen Spule neben einer Blindleistung auch eine Wirkleistung aufgrund des ohmschen Widerstands haben. Die Gesamtleistung, welche als Scheinleistung bezeichnet wird, kann aus dem Spannungsdreieck hergeleitet werden und ergibt sich aus dem Pythagoras:

Leistungen einer realen Spule - Blindleistung, Scheinleistung, Wirkleistung

Wenn wir die reale Spule als RL-Reihenschaltung betrachten, können wir ein Zeigerbild der Spannungen zeichnen. Der Strom bildet dabei, wie bei jeder Reihenschaltung, die gemeinsame elektrische Größe. Wir dürfen jede Seite dieses Spannungsdreiecks mit dem Strom I multiplizieren und gelangen zu einem kongruenten, d.h. winkelgleichen Dreieck der Leistungen.

Diese Scheinleistung S setzt sich zusammen aus Wirkleistung und Blindleistung und hat ein eigenes Formelzeichen und Einheit:

[S]  = VA     in Worten: Volt-Ampere

Wie ein möglicher Verlauf von Spannung, Strom und Scheinleistung aussieht, ist im folgendem Linienbild abgebildet:

Ermittlung Scheinleistung einer realen Spule

Zur einfachen Erklärung können Größen wie Wirkleistung, Blindleistung und Scheinleistung durch eine lustige Analogie zum Bier leicht verstanden werden.

Wirkleistung, Blindleistung, Scheinleistung - Analogie zum Bier