{"id":47402,"date":"2022-07-21T06:32:22","date_gmt":"2022-07-21T06:32:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dewetron.com\/news\/kennwerte-elektrischer-groessen\/"},"modified":"2025-01-13T14:08:02","modified_gmt":"2025-01-13T14:08:02","slug":"kennwerte-elektrischer-groessen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.dewetron.com\/de\/news\/kennwerte-elektrischer-groessen\/","title":{"rendered":"Kennwerte elektrischer Gr\u00f6\u00dfen"},"content":{"rendered":"
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Viele Menschen widmen ihr ganzes Leben der Elektro- und Messtechnik. Dies verdeutlicht einmal mehr, wie umfangreich und komplex die dahinterstehende Thematik ist. Aufgrund dessen wundert es einen auch nicht, dass es eine Vielzahl verschiedener Kennwerte zur Charakterisierung von Strom, Spannung oder Leistung gibt.<\/p>\n

Besch\u00e4ftigt man sich nicht regelm\u00e4\u00dfig mit diesen Kenngr\u00f6\u00dfen, kann man schnell den \u00dcberblick verlieren. M\u00f6gliche Fehler und Ungereimtheiten in Feld- und Labortests sind dabei vorprogrammiert. Doch haben Sie keine Sorge, in diesem Artikel fassen wir Ihnen die am h\u00e4ufigsten genutzten Kennwerte zusammen \u2013 inklusive einer anschaulichen Erkl\u00e4rung.<\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n

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Der Momentanwert oder Augenblickswert<\/h2>\n
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Es gibt Wechselspannung und es gibt Gleichspannung. Den Unterschied zwischen beiden Spannungsgr\u00f6\u00dfen kann man am besten anhand des Momentanwerts, auch Augenblickswert genannt, erkennen. Diese Kenngr\u00f6\u00dfe gibt an, welchen Wert die Spannung (oder der Strom) genau in diesem Moment hat. Zur Kennzeichnung von Momentanwerten werden oft kleine Buchstaben wie u(t)<\/em> oder i(t)<\/em> f\u00fcr Spannung und Strom verwendet.<\/p>\n

Bei einer Gleichspannung ist der Momentanwert konstant und immer gleich gro\u00df. Allein durch diesen Momentanwert l\u00e4sst sich ein Gleichspannungssignal komplett beschreiben. Die Gleichspannung ist sogar \u00fcber den konstanten Momentanwert definiert.<\/p>\n

Im Gegensatz dazu \u00e4ndert sich der Momentanwert einer Wechselspannung fortlaufend. Der Zeitverlauf des Momentanwerts stellt in diesem Fall ein periodisches Signal dar. Dieses periodische Signal kann z.B. eine Sinuskurve, aber auch ein Rechtecksignal sein.
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\"momentary<\/p>\n

Momentanwert der Spannung f\u00fcr Gleichspannung (oben), Sinussignal (links) und Rechtecksignal (rechts)<\/em><\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n

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Der Scheitel- und Spitze-Tal-Wert<\/h2>\n
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Um Wechselspannungen genauer zu charakterisieren, werden in der Praxis noch weitere Kenngr\u00f6\u00dfen, zus\u00e4tzlich zum Momentanwert, ben\u00f6tigt. Zu diesen Kenngr\u00f6\u00dfen z\u00e4hlen Scheitel- und Spitze-Tal-Wert. Zur Kennzeichnung dieser Messgr\u00f6\u00dfen wird meist ein s<\/em> bzw. ss <\/em>(ss<\/em> f\u00fcr die veraltete Bezeichnung Spitze-Spitze-Wert) angeh\u00e4ngt.<\/p>\n

Der Scheitelwert Vs <\/sub>ist in vielen F\u00e4llen \u00e4quivalent zur Amplitude des Signals und gibt daher die maximale Auslenkung vom Nullpunkt an. Der Scheitelwert des europ\u00e4ischen Stromnetzes betr\u00e4gt beispielsweise 325 V.<\/p>\n

Der Spitze-Tal-Wert Vss <\/sub>ist \u00e4hnlich zum Scheitelwert, jedoch gibt er den Abstand zwischen maximaler Auslenkung nach oben und unten an. Im Falle eines Sinussignals ist der Spitze-Tal-Wert der Spannung doppelt so gro\u00df wie der Scheitelwert. Im Allgemeinen ist der Spitze-Tal-Wert jedoch nicht immer zweimal so gro\u00df wie der Scheitelwert.
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\n\"Spitze-Tal<\/p>\n

Scheitelwert und Spitze-Tal-Wert<\/em><\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n

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Der Effektivwert<\/h2>\n
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Ist bei einer Kenngr\u00f6\u00dfe nicht explizit angegeben, ob es sich um Scheitelwert, Spitze-Tal-Wert, Momentanwert etc. handelt, so ist fast immer der Effektivwert gemeint. Um explizit auf den Effektivwert hinzuweisen, wird aber auch die Bezeichnung VRMS <\/sub>oder Veff<\/sub> genutzt. RMS steht dabei f\u00fcr Root-Mean-Square (deutsch: Wurzel des gemittelten Quadrates). Dieses K\u00fcrzel weist auf die Berechnung des Effektivwertes hin: Man quadriert den Momentanwert, mittelt dann \u00fcber diesen und zieht schlie\u00dflich die Wurzel.<\/p>\n

Der Effektivwert einer Messgr\u00f6\u00dfe ist jener Wert, den eine entsprechende Gleichgr\u00f6\u00dfe haben m\u00fcsste, um an einem Ohm\u2019schen Widerstand dieselbe W\u00e4rmeleistung abzugeben wie die Wechselspannung. Der Effektivwert gibt also die \u201etats\u00e4chliche\u201c Wirkung der Gr\u00f6\u00dfe an. Da in vielen Ger\u00e4ten aber auch nicht-ohmsche Widerst\u00e4nde, sogenannte nichtlineare Bauteile, eingesetzt werden, ist mit dieser Aussage vorsichtig umzugehen. So k\u00f6nnen beispielsweise Dioden oder Transistoren den Effektivwert erh\u00f6hen.<\/p>\n

Im Falle eines Sinussignals l\u00e4sst sich der Effektivwert sehr einfach \u00fcber dem Scheitelwert berechnen. Es gilt in diesem Fall Veff<\/sub>=<\/em> Vs<\/sub> \/\u221a2<\/em>. So betr\u00e4gt auch der Effektivwert des europ\u00e4ischen Stromnetzes den allseits bekannten Wert von\u00a0230 V.
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\"effective<\/p>\n

Effektivwert einer Wechselspannung<\/em><\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n

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Der Gleich- und Gleichrichtwert<\/h2>\n
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Schaut man sich ein reines Sinussignal an, ist der Momentanwert der Spannung genauso oft negativ wie positiv. Im Mittel ist der Wert der Spannung also genau null. Diesen Mittelwert nennt man in der Messtechnik auch Gleichwert<\/em>. Der Gleichwert ist im Falle eines Wechselsignals immer genau null, egal ob Sinus- oder Rechtecksignal. In DIN 40110 wird eine Wechselgr\u00f6\u00dfe sogar genau \u00fcber einen verschwindenden Gleichwert definiert. Berechnet man den Gleichwert von Nicht-Wechselsignalen, ist er im Allgemeinen nicht null. Damit ist es auch m\u00f6glich, durch Berechnung des Gleichwerts eine Aussage \u00fcber die Abweichung eines Signals von einem reinen Wechselsignal anzugeben.<\/p>\n

In der Praxis verwendet man den Gleichwert eher selten, da dieser f\u00fcr alle Wechselsignale den gleichen Wert (n\u00e4mlich null) hat. F\u00fcr Wechselsignale wird deshalb oft der Gleichrichtwert<\/em> statt dem Gleichwert angegeben. Der Gleichrichtwert ist nicht einfach das Mittel \u00fcber die Messgr\u00f6\u00dfe, sondern das Mittel \u00fcber die absolute Messgr\u00f6\u00dfe. Absolut bedeutet, dass ein negativer Wert wie -5 V zu einer positiven Gr\u00f6\u00dfe von 5 V umgewandelt wird. Somit gibt es keine negativen Werte mehr.<\/p>\n

Hat man ein Sinussignal vorliegen, vereinfacht sich erneut die Berechnung dieser Kenngr\u00f6\u00dfe. Der Gleichrichtwert ist in diesem Fall gegeben als Vglr<\/sub> =2<\/em>Vs <\/sub>\/\u03c0<\/em>.<\/p>\n

\"direct<\/p>\n

Gleichwert (Links) und Gleichrichtwert (Rechts)<\/em><\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n

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OXYGEN \u2013 kompetente Datenerfassung ganz einfach<\/h2>\n
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