Arbeitsblatt Wechselstromleistung und Leistungsfaktor mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Wechselstromleistung und Leistungsfaktor zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
P = ?QS = V·Iφ

Eine einphasige Last nimmt 13 A (Effektivwert) aus einer Versorgung mit 230 V (Effektivwert) bei einem Leistungsfaktor von 0,9 induktiv auf. Bestimme die Wirkleistung P, die sie aufnimmt.

V = 230 VI = 13 Apf = cos φ = 0,9
P = W
2.Leicht
PQ = ?S = V·Iφ

Eine einphasige Last nimmt 18 A (Effektivwert) aus einer Versorgung mit 400 V (Effektivwert) bei einem Leistungsfaktor von 0,85 induktiv auf. Bestimme die Blindleistung Q, die sie aufnimmt.

V = 400 VI = 18 Apf = cos φ = 0,85
Q = var
3.Mittel
230 VR + jXP = 1553 W7,5 A

Eine induktive Last nimmt aus einer einphasigen Versorgung mit 230 V (Effektivwert) 7,5 A und 1553 W auf. Modelliere sie als Widerstand R in Reihe mit einem Blindwiderstand X. Bestimme X.

V = 230 VI = 7,5 AP = 1553 W
X = Ω
4.Mittel
P = 22 kWQ = ?Sφ

Ein Einphasenmotor nimmt 22 kW bei einem Leistungsfaktor von 0,65 induktiv aus einer 400-V-Versorgung auf. Bestimme die Blindleistung Q, die er aufnimmt.

P = 22 kWpf = 0,65V = 400 V
Q = kvar
5.Schwer
120 V60 HzRs​ = 20 ΩXs​ = j20 ΩZL​ = ?

Eine Quelle mit 120 V (Effektivwert) und 60 Hz hat eine Innenimpedanz Zs = 20 + j20 Ω. Die Lastimpedanz ZL kann frei gewählt werden. Bestimme die maximale Wirkleistung Pmax, die an die Last abgegeben werden kann.

Vs = 120 V (rms)f = 60 HzZs = 20 + j20 Ω
Pmax = W
6.Schwer
P1​ = 110 kWQ1​S1​φ

Ein einphasiger Transformator mit 200 kVA versorgt eine Last mit 110 kW bei einem Leistungsfaktor von 0,75 induktiv. Wie viel zusätzliche Wirkleistung ΔP kann als ohmsche Last (Leistungsfaktor 1) hinzukommen, bevor der Transformator seine kVA-Nennleistung erreicht?

Smax = 200 kVAP1 = 110 kWpf1 = 0,75
ΔP = kW

Lösungsschlüssel

  1. 1. P = 2691 W
  2. 2. Q = 3793 var
  3. 3. X = 13,35 Ω
  4. 4. Q = 25,72 kvar
  5. 5. Pmax = 180 W
  6. 6. ΔP = 64,9 kW

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