Leistungsberechnung Wechselstrom

🔄 Cálculos para corrente alternada (CA)

A corrente alternada (CA – Alternating Current) é o fornecimento elétrico padrão em residências e indústria. Os cálculos consideram, além da tensão e da corrente, também o fator de potência (cos φ) e o desfasamento – essenciais para resultados precisos.

Cálculos disponíveis:

Potência aparente: S = U × I

Cálculo da potência aparente em corrente alternada

Potência ativa: P = U × I × cos φ

Potência efetiva considerando o fator de potência

Potência reativa: Q = U × I × sin φ

Cálculo da potência reativa não utilizável

Fator de potência: cos φ = P / S

Relação entre potência ativa e aparente

Fator reativo: sin φ = Q / S

Relação entre potência reativa e aparente

Particularidades da corrente alternada

Na corrente alternada, a direção da corrente muda periodicamente, na Europa tipicamente a 50 Hz. Distingue-se entre potência aparente (S), potência ativa (P) e potência reativa (Q). O fator de potência cos φ descreve a relação entre potência ativa e aparente e é decisivo para a eficiência dos sistemas elétricos.

Potência aparente em corrente alternada
S = U × I

Aqui tem a possibilidade de calcular a potência aparente, a tensão ou a corrente.

S = U × I

💡 Introduza os valores conhecidos – deixe em branco o campo que deseja calcular.

✅ Resultado:

Exemplo de cálculo:
Um motor monofásico de corrente alternada de 230 Volt tem uma corrente nominal de 30 Ampere. Que potência aparente resulta destes dados?
S = U × I
S = 230 V × 30 A
S = 6,9 kVA

Unidades de medida:
Potência aparente S = Quilovolt-ampere [kVA]
Tensão U = Volt [V]
Corrente I = Ampere [A]

Potência ativa em corrente alternada
P = U × I × cos φ

Aqui tem a possibilidade de calcular a potência ativa, a tensão, a intensidade ou o fator de potência.

P = U × I × cos φ

💡 Introduza os valores conhecidos – deixe em branco o campo que deseja calcular.

✅ Resultado:

Exemplo de cálculo:
Um motor monofásico de 230 V em corrente alternada (ou motor monofásico) tem uma corrente nominal de 3,506 Ampere e um cos φ de 0,93. Que potência elétrica resulta destes dados?
P = U × I × cos φ
P = 230 V × 3,506 A × 0,93
P = 0,75 kW

Unidades de medida:
Potência ativa P = Quilowatt [kW]
Tensão U = Volt [V]
Corrente I = Ampere [A]
cos φ = sem unidade

Potência reativa em corrente alternada
Q = U × I × sin φ

Aqui tem a possibilidade de calcular a potência reativa, a tensão, a intensidade ou sin φ.

Q = U × I × sin φ

💡 Introduza os valores conhecidos – deixe em branco o campo que deseja calcular.

✅ Resultado:

Exemplo de cálculo:
Um motor monofásico de corrente alternada de 230 Volt tem uma corrente nominal de 8,56 Ampere e um sin φ de 0,92. Que potência reativa elétrica resulta destes dados?
Q = U × I × sin φ
Q = 230 V × 8,56 A × 0,92
Q = 1,811 kVAr

Unidades de medida:
Potência reativa Q = Quilovolt-ampere reativos [kVAr]
Tensão U = Volt [V]
Corrente I = Ampere [A]
sin φ = sem unidade

Fator de potência ativa em corrente alternada
cos φ = P / S

Aqui tem a possibilidade de calcular cos φ, a potência ativa ou a potência aparente.

cos φ = P / S

💡 Introduza os valores conhecidos – deixe em branco o campo que deseja calcular.

✅ Resultado:

Exemplo de cálculo:
Um motor trifásico de 4,0 kW (ou motor elétrico de 400V) tem um cos phi de 0,85. Que potência aparente resulta destes dados?
cos φ = P / S
S = P / cos φ
S = 4,0 kW / 0,85
S = 4,706 kVA

Unidades de medida:
Potência ativa P = Quilowatt [kW]
Potência aparente S = Quilovolt-ampere [kVA]
cos φ = sem unidade

Fator de potência reativa em corrente alternada
sin φ = Q / S

Aqui tem a possibilidade de calcular sin φ, a potência reativa ou a potência aparente.

sin φ = Q / S

💡 Introduza os valores conhecidos – deixe em branco o campo que deseja calcular.

✅ Resultado:

Exemplo de cálculo:
Um motor de corrente alternada com potência aparente de 3,2 kVA tem um sin phi de 0,234. Que potência reativa resulta destes dados?
sin φ = Q / S
Q = S × sin φ
Q = 3,2 kVA × 0,234
Q = 0,749 kVAr

Unidades de medida:
Potência reativa Q = Quilovolt-ampere reativos [kVAr]
Potência aparente S = Quilovolt-ampere [kVA]
sin φ = sem unidade

Formeln für Wechselstrom

  • Wirkleistung: P = U × I × cos φ
  • Scheinleistung: S = U × I
  • Blindleistung: Q = U × I × sin φ
  • Wirkleistungsfaktor: cos φ = P / S
  • Blindleistungsfaktor: sin φ = Q / S

Besonderheiten bei Wechselstrom

Bei Wechselstrom wechselt die Stromrichtung periodisch, in Europa typischerweise mit 50 Hz. Man unterscheidet Scheinleistung (S), Wirkleistung (P) und Blindleistung (Q). Der Leistungsfaktor cos φ beschreibt das Verhältnis von Wirk- zu Scheinleistung; er steht auf dem Typenschild des Motors.

Rechenbeispiel Scheinleistung

Ein 230-V-Einphasen-Wechselstrommotor hat einen Nennstrom von 30 A.

S = U × I
S = 230 V × 30 A
S = 6,9 kVA