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
120 VLastP = 510 W5 A

Ein Spannungsmesser, ein Strommesser und ein Leistungsmesser an einer einphasigen induktiven Last zeigen 120 V, 5 A und 510 W an. Bestimme den Leistungsfaktor cos φ der Last.

V = 120 VI = 5 AP = 510 W
cos φ =
2.Leicht
PQ = ?S = V·Iφ

Eine einphasige Last nimmt 9 A (Effektivwert) aus einer Versorgung mit 120 V (Effektivwert) bei einem Leistungsfaktor von 0,7 induktiv auf. Bestimme die Blindleistung Q, die sie aufnimmt.

V = 120 VI = 9 Apf = cos φ = 0,7
Q = var
3.Mittel
120 VR + jXP = 1458 W13,5 A

Eine induktive Last nimmt aus einer einphasigen Versorgung mit 120 V (Effektivwert) 13,5 A und 1458 W auf. Modelliere sie als Widerstand R in Reihe mit einem Blindwiderstand X. Bestimme R.

V = 120 VI = 13,5 AP = 1458 W
R = Ω
4.Mittel
P = 25 kWQ = ?Sφ

Ein Einphasenmotor nimmt 25 kW bei einem Leistungsfaktor von 0,85 induktiv aus einer 400-V-Versorgung auf. Bestimme die Blindleistung Q, die er aufnimmt.

P = 25 kWpf = 0,85V = 400 V
Q = kvar
5.Schwer
12 V60 HzRs​ = 4 ΩXs​ = j3 ΩZL​ = ?

Eine Quelle mit 12 V (Effektivwert) und 60 Hz hat eine Innenimpedanz Zs = 4 + j3 Ω. Die Lastimpedanz ZL kann frei gewählt werden. Bestimme die maximale Wirkleistung Pmax, die an die Last abgegeben werden kann.

Vs = 12 V (rms)f = 60 HzZs = 4 + j3 Ω
Pmax = W
6.Schwer
P1​ = 60 kWQ1​S1​φ

Ein einphasiger Transformator mit 200 kVA versorgt eine Last mit 60 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 = 60 kWpf1 = 0,75
ΔP = kW

Lösungsschlüssel

  1. 1. cos φ = 0,85
  2. 2. Q = 771,3 var
  3. 3. R = 8 Ω
  4. 4. Q = 15,49 kvar
  5. 5. Pmax = 9 W
  6. 6. ΔP = 132,9 kW

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