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
230 VLast22,5 kW, 19 kvarI = ?

Eine einphasige Last an einer Versorgung mit 230 V nimmt 22,5 kW und 19 kvar auf. Bestimme den Strom I, der aus der Versorgung fließt.

V = 230 VP = 22,5 kWQ = 19 kvar
I = A
2.Leicht
PQ = ?S = V·Iφ

Eine einphasige Last nimmt 5 A (Effektivwert) aus einer Versorgung mit 400 V (Effektivwert) bei einem Leistungsfaktor von 0,95 induktiv auf. Bestimme die Blindleistung Q, die sie aufnimmt.

V = 400 VI = 5 Apf = cos φ = 0,95
Q = var
3.Mittel
120 VR + jXP = 168 W2 A

Eine induktive Last nimmt aus einer einphasigen Versorgung mit 120 V (Effektivwert) 2 A und 168 W auf. Modelliere sie als Widerstand R in Reihe mit einem Blindwiderstand X. Bestimme X.

V = 120 VI = 2 AP = 168 W
X = Ω
4.Mittel
230 VR + jXP = 3312 W18 A

Eine induktive Last nimmt aus einer einphasigen Versorgung mit 230 V (Effektivwert) 18 A und 3312 W auf. Modelliere sie als Widerstand R in Reihe mit einem Blindwiderstand X. Bestimme X.

V = 230 VI = 18 AP = 3312 W
X = Ω
5.Schwer
P1​ = 56 kWQ1​S1​φ

Ein einphasiger Transformator mit 200 kVA versorgt eine Last mit 56 kW bei einem Leistungsfaktor von 0,6 induktiv. Wie viel zusätzliche Wirkleistung ΔP kann als ohmsche Last (Leistungsfaktor 1) hinzukommen, bevor der Transformator seine kVA-Nennleistung erreicht?

Smax = 200 kVAP1 = 56 kWpf1 = 0,6
ΔP = kW
6.Schwer
12 V50 HzRs​ = 50 ΩXs​ = j15 ΩZL​ = ?

Eine Quelle mit 12 V (Effektivwert) und 50 Hz hat eine Innenimpedanz Zs = 50 + j15 Ω. Die Lastimpedanz ZL kann frei gewählt werden. Die Last für maximale Leistung besteht aus einem Widerstand in Reihe mit einem Kondensator. Bestimme die Kapazität C.

Vs = 12 V (rms)f = 50 HzZs = 50 + j15 Ω
C = µF

Lösungsschlüssel

  1. 1. I = 128 A
  2. 2. Q = 624,5 var
  3. 3. X = 42,85 Ω
  4. 4. X = 7,667 Ω
  5. 5. ΔP = 129,5 kW
  6. 6. C = 212,2 µF

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