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Elektrische Leistung

Elektrische Leistung ist als Leistungsgröße jene Leistung (engl. power), welche von elektrischer Energie über einen bestimmten Zeitraum verrichtet wird.

Angaben über den Bedarf von elektrischer Wirkleistung auf elektrischen Maschinen und Gebrauchsgegenständen wie z. B. Heizgeräten, Motoren oder auch Lampen sind gewöhnlich in Watt (W) angegeben. Die Scheinleistung wird in Voltampere (VA) angegeben.

Dabei ist wesentlich, ob auf dem Typenschild die aufgenommene oder die abgegebene Leistung angegeben ist. So wird bei Motoren die abgegebene mechanische Leistung angegeben, bei Lampen, Staubsaugern oder Lautsprechern dagegen die aufgenommene elektrische Leistung. Bei Generatoren, wie auch Fahrraddynamos oder Autolichtmaschinen, wird die abgegebene elektrische Leistung angegeben.

Die elektrische Leistung, die in einem Bauelement umgesetzt wird, ist bei Gleichstrom das Produkt von elektrischer Spannung und Stromstärke.

Durch das Ohmsche Gesetz kann man für U bzw. I folgendes einsetzen:

Mit der elektrischen Leistung P, der Spannung U und den Strom I. Bei Wechselstrom sind diese Größen von der Zeit abhängig.

Bei sich zeitlich ändernden Größen lassen sich folgende Leistungen unterscheiden:

Zur Bestimmung der mittleren elektrischen Leistung in Wechselstromkreisen müssen die Effektivwerte (RMS), dies sind die quadratischen Mittelwerte von Strom und Spannung, herangezogen werden. Sind neben ohmschen Verbrauchern auch induktive oder kapazitive Komponenten enthalten, spielt auch die Phasenlage zwischen Strom und Spannung eine Rolle.

Sind Strom oder Spannung nicht sinusförmig, müssen zur Bestimmung der mittleren Leistung momentaner Strom und momentane Spannung mit genügend hoher Zeitauflösung miteinander multipliziert werden. Aus diesen Produkten (Momentanleistungen) wird anschließend der arithmetische Mittelwert gebildet. Dieses leisten Wattmeter oder auch spezielle integrierte Schaltkreise.

Schwer interpretierbar sind die Leistungsangaben von Audioverstärkern oder Lautsprechern. Bei Audioverstärkern wird oft die Sinusleistung, Musikleistung, RMS-Leistung oder die Spitzenleistung (PMPO) angegeben. Die Werte unterscheiden sich erheblich und haben oft wenig praktische Relevanz.
Einen Effektivwert der Leistung als Energiegröße gibt es in Wirklichkeit nicht. Mit "RMS-Leistung" soll höchstens nicht ganz korrekt angedeutet werden, dass diese Leistung aus dem Produkt von Effektivspannung und Effektivstromstärke errechnet wurde.

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