Watt Ampere Rechner
Stromstärke (A): —
A = W ÷ V. Gilt für Gleichstrom beziehungsweise bei Wechselstrom für rein ohmsche Lasten; andere Wechselstromlasten benötigen unter anderem den Leistungsfaktor.
Wie viel Strom zieht ein Gerät mit 60 Watt an einer 12-Volt-Quelle? Und warum lässt sich dieselbe Frage bei einem Wechselstrommotor nicht allein mit Watt und Volt beantworten? Ein Watt-Ampere-Rechner hilft bei der Umrechnung von Leistung in Stromstärke. Im Folgenden erkläre ich die Formeln und zeige, worauf es bei Gleichstrom und Wechselstrom ankommt.
Watt, Ampere und Volt
Watt (W) bezeichnet die elektrische Leistung, Ampere (A) die Stromstärke und Volt (V) die Spannung. Bei Gleichstrom gilt:
Stromstärke (A) = Leistung (W) ÷ Spannung (V)
Ein Verbraucher mit 60 W an 12 V benötigt demnach 60 ÷ 12 = 5 A. Die Formel lässt sich auch umstellen: Leistung = Spannung × Stromstärke. So ergeben 24 V und 2 A eine Leistung von 48 W.
Rechenbeispiele
| Beispiel | Leistung | Spannung | Berechnung | Stromstärke |
|---|---|---|---|---|
| Gleichstromverbraucher | 60 W | 12 V | 60 ÷ 12 | 5 A |
| Gleichstromverbraucher | 120 W | 24 V | 120 ÷ 24 | 5 A |
| Einphasiger Wechselstrom, Leistungsfaktor 1 | 1.150 W | 230 V | 1.150 ÷ (230 × 1) | 5 A |
| Einphasiger Wechselstrom, Leistungsfaktor 0,8 | 920 W | 230 V | 920 ÷ (230 × 0,8) | 5 A |
Die letzten beiden Zeilen zeigen einen wichtigen Unterschied: Bei gleicher Spannung und gleicher Stromstärke kann die Wirkleistung verschieden sein. Ausschlaggebend ist der Leistungsfaktor.
Wechselstrom: Der Leistungsfaktor zählt
Bei einphasigem Wechselstrom lautet die Berechnung der Stromstärke aus der Wirkleistung:
I = P ÷ (U × cos φ)
Dabei ist I die Stromstärke in Ampere, P die Wirkleistung in Watt und U die Spannung in Volt. Der Leistungsfaktor cos φ berücksichtigt, dass Strom und Spannung bei manchen Verbrauchern nicht gleichzeitig ihre jeweiligen Spitzenwerte erreichen. Bei 920 W, 230 V und einem Leistungsfaktor von 0,8 ergibt sich 920 ÷ (230 × 0,8) = 5 A. Ohne bekannten Leistungsfaktor lässt sich der tatsächliche Strom aus der Wirkleistung nicht immer genau bestimmen.
Für ein symmetrisch belastetes Drehstromsystem gilt mit der Spannung zwischen zwei Außenleitern:
I = P ÷ (√3 × U × cos φ)
Bei 4.000 W, 400 V und einem Leistungsfaktor von 0,8 sind das 4.000 ÷ (√3 × 400 × 0,8) ≈ 7,2 A je Außenleiter.
Watt sind nicht Voltampere
Die Wirkleistung wird in Watt angegeben. Die Scheinleistung hat dagegen die Einheit Voltampere (VA). Bei einphasigem Wechselstrom gilt: Scheinleistung = Spannung × Stromstärke. Im Beispiel mit 230 V und 5 A sind das 1.150 VA; bei einem Leistungsfaktor von 0,8 beträgt die Wirkleistung 920 W. Beide Werte beschreiben unterschiedliche Eigenschaften derselben elektrischen Belastung.
Welche Werte sollte ich eingeben?
Für eine sinnvolle Berechnung brauche ich die zur Anwendung passende Spannung und Leistung. Bei einem Netzteil ist insbesondere zu unterscheiden, ob die Wattangabe die Eingangsleistung oder die Ausgangsleistung bezeichnet. Ein Netzteil mit 100 W Ausgangsleistung nimmt wegen seiner Verluste mehr als 100 W auf. Ausgangsstrom und Netzstrom dürfen deshalb nicht mit derselben Rechnung gleichgesetzt werden.
Ein berechneter Amperewert ist außerdem nicht automatisch der passende Wert für Sicherung oder Leitungsquerschnitt. Einschaltströme, Betriebsbedingungen und die Eigenschaften der Installation können dabei eine Rolle spielen. Der Watt-Ampere-Rechner auf coprozessor.de dient zur Umrechnung; für die Auslegung einer Elektroinstallation reicht ein einzelner Rechenwert nicht aus.