Geben Sie die zwei bekannten Werte von Leistung P (W), Spannung V (V) und Stromstärke I (A) ein. Der dritte wird berechnet. Mit der Vorgabe „230 V“ wird die Spannung automatisch eingetragen.
Inhaltsverzeichnis
-
Das können Sie auf dieser Seite
-
Wofür braucht man diese Berechnung?
-
Anleitung
-
Formel
-
Symbole und Begriffe
-
Das sollten Sie vorher wissen
-
So berechnen Sie es in Excel
-
So berechnen Sie es in Google Tabellen
-
So berechnen Sie es in Python
-
So schreiben Sie die Formel in LaTeX und anderen Formelsprachen (zum Kopieren)
-
So lassen Sie ChatGPT rechnen
-
Die Vorteile von DataChef
-
Verwandte Funktionen
-
Alle Rechner von NumberChef
Das können Sie auf dieser Seite
- Geben Sie zwei von Leistung \(P\) (W), Spannung \(V\) (V) und Stromstärke \(I\) (A) ein – der dritte Wert wird berechnet (z. B. wie viel Ampere ein Gerät mit 2.000 W an 230 V zieht)
- Die Spannung wählen Sie mit der Vorgabe „230 V“ oder tippen eine andere ein (z. B. 12 V im Auto). Der Graph zeigt – bei gleicher Leistung gilt: doppelte Spannung, halber Strom
- Mit dem Leistungsfaktor (Standard 1) rechnen Sie auch Geräte wie Motoren oder Klimageräte, bei denen Spannung × Strom nicht der aufgenommenen Leistung entspricht. Angezeigt werden Wirkleistung (W) und Scheinleistung (VA)
- Die Grundrechnung, um die Watt Ihrer Geräte mit der Belastbarkeit einer Steckdosenleiste (z. B. „16 A, max. 3500 W“) oder eines Sicherungsautomaten (A) zu vergleichen
- Außerdem auf dieser Seite: eine leicht verständliche Erklärung der Formeln und Formeln zum Kopieren für Excel, Google Tabellen und Python
Wofür braucht man diese Berechnung?
Auf einer Steckdosenleiste steht meist „16 A“ oder „max. 3500 W“. Addieren Sie die Watt aller angeschlossenen Geräte und prüfen Sie, ob die Summe unter diesem Nennwert bleibt. Ein Föhn mit 2.000 W (etwa 8,7 A) und ein Wasserkocher mit 2.000 W gleichzeitig ergeben 4.000 W und etwa 17,4 A – zu viel für 16 A.
„Watt in Ampere umrechnen und mit dem Nennwert vergleichen“ – dieser kleine Schritt schützt vor überhitzten Kabeln und Bränden. Kabeltrommeln immer ganz abrollen, wenn große Lasten daran hängen.
Steckdosenstromkreise im Haushalt sind meist mit einem Sicherungsautomaten von 16 A abgesichert, der auslöst, wenn der Gesamtstrom zu groß wird. Laufen in der Küche an einem Stromkreis ein Wasserkocher (2.000 W, etwa 8,7 A), ein Toaster (900 W, etwa 3,9 A) und eine Mikrowelle (1.200 W, etwa 5,2 A) gleichzeitig, sind das 4.100 W oder etwa 17,8 A – die 16-A-Sicherung wird wahrscheinlich auslösen.
Motoren ziehen beim Anlaufen kurz mehr Strom, daher ist diese Rechnung nur ein Anhaltspunkt. Neue Stromkreise legt eine Elektrofachkraft.
Eine Wallbox mit 11 kW würde an einer einzigen 230-V-Phase \(11000 \div 230 \approx 47{,}8\) A ziehen – weit mehr, als eine normale Leitung verträgt. An Drehstrom 400 V verteilt sich die Leistung auf drei Leiter: \(11000 \div (\sqrt{3} \times 400) \approx 15{,}9\) A je Leiter. Deshalb laufen Wallbox, Elektroherd und Durchlauferhitzer an Drehstrom (Leitung und Absicherung legt die Elektrofachkraft fest).
„Bei gleicher Leistung gilt – je höher die Spannung, desto kleiner der Strom.“ Diese Eigenschaft der Formel ist der Grund für Drehstrom im Haus (und für Hochspannung in Überlandleitungen).
Die Leistung eines Stromerzeugers oder einer USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) wird oft als Scheinleistung angegeben, etwa „1500 VA“, Geräte dagegen in Watt. Ein Heizlüfter mit Leistungsfaktor 1 braucht für 1.500 W auch 1.500 VA, ein Gerät mit Motor und Leistungsfaktor 0,8 aber schon für 1.000 W \(1000 \div 0{,}8 = 1250\) VA.
Wer W und VA bei der Notstromplanung einfach zusammenzählt, hat womöglich zu wenig Reserve. Mit dem Leistungsfaktor schätzen Sie die wirklich nötige Leistung ab.
Die Steckdose im Auto und die Bordbatterie im Wohnmobil haben 12 V. Ein Gerät mit 100 W zieht dort \(100 \div 12 \approx 8{,}3\) A – rund 19-mal so viel wie an 230 V im Haus (etwa 0,43 A). Je größer der Strom, desto dicker das Kabel und desto größer die Sicherung. Bei der Verkabelung im Auto und Wohnmobil beginnt die Auswahl deshalb mit „Watt durch 12 = Ampere“.
Derselbe Zusammenhang – kleinere Spannung, größerer Strom – gilt auch für Gleichstromanlagen mit Solarmodulen und Batterien.
Elektrikerinnen und Elektriker berechnen für jeden Stromkreis den Strom, um Leitungsquerschnitt und Absicherung festzulegen. Ein Durchlauferhitzer mit 21 kW an Drehstrom 400 V zieht \(21000 \div (\sqrt{3} \times 400) \approx 30{,}3\) A je Leiter; üblich ist dafür eine Absicherung mit 32 A. Die Formel \(I = P \div (V \times \cos\varphi)\) und ihre Drehstromform braucht man bei Planung und Prüfung ständig.
Aufgaben zu Leistung, Spannung, Strom und Leistungsfaktor gehören auch fest zur Ausbildung und Gesellenprüfung zum Elektroniker.
Formel
Symbole und Begriffe
Symbole
| \(P\) | P | Die Leistung (Wirkleistung) – die elektrische Energie, die pro Sekunde tatsächlich umgesetzt wird; die Leistungsangabe eines Geräts ist dieser Wert. Das Zeichen kommt vom englischen „power“. Die Einheit ist W (Watt). |
| \(V\) | V | Die Spannung – wie stark die Quelle den Strom durch den Stromkreis treibt. In deutschen Schulbüchern heißt das Formelzeichen \(U\); hier steht das international verbreitete \(V\), das zugleich die Einheit Volt ist (z. B. \(V = 230\) V). |
| \(I\) | I | Die Stromstärke – wie viel Elektrizität durch den Stromkreis fließt. Das Zeichen kommt vom französischen „intensité“ (Stärke). Die Einheit ist A (Ampere). |
| \(\cos\varphi\) | Kosinus Phi | Der Leistungsfaktor – der Anteil von Spannung × Strom (Scheinleistung), der tatsächlich genutzt wird (Wirkleistung). Bei Wechselstrom können Spannungs- und Stromkurve um einen Winkel \(\varphi\) (Phi) gegeneinander verschoben sein; der Kosinus dieses Winkels ist der Leistungsfaktor. Er ist größer als 0 und höchstens 1, bei ohmschen Lasten genau 1. |
| \(S\) | S | Die Scheinleistung – Spannung × Strom selbst, die „scheinbare“ Leistung vor dem Leistungsfaktor. \(S\) ist das übliche Formelzeichen dafür. Die Einheit ist VA (Voltampere). |
| W | Watt | Die Einheit der Leistung (Wirkleistung). 1 W bedeutet 1 Joule Energie pro Sekunde. Bekannt vom Typenschild (z. B. Föhn mit 2.000 W). Häufig ist auch kW (Kilowatt, das Tausendfache). |
| V | Volt | Die Einheit der Spannung. Steckdosen in Deutschland liefern 230 V, Drehstrom hat 400 V zwischen zwei Außenleitern. Eine Mignon-Batterie (AA) hat 1,5 V, eine Autobatterie 12 V. |
| A | Ampere | Die Einheit der Stromstärke. Die „16 A“ auf einem Sicherungsautomaten oder auf einer Steckdosenleiste sind diese Einheit. |
| VA | Voltampere | Die Einheit der Scheinleistung: einfach „Volt (V) × Ampere (A)“ als Einheit, damit man sie von Watt unterscheidet. Die Leistung von Generatoren, USV-Anlagen (unterbrechungsfreie Stromversorgung) und Transformatoren wird meist in VA (oder kVA) angegeben. |
Begriffe
| Wirkleistung | Die elektrische Energie, die pro Sekunde tatsächlich umgesetzt wird, in W (Watt). Die Leistungsangabe eines Geräts ist dieser Wert; Leistung × Nutzungsdauer ergibt die Energie in kWh (danach richtet sich die Stromrechnung). Bei Wechselstrom heißt sie Wirkleistung, um sie von der Scheinleistung vor dem Leistungsfaktor zu unterscheiden. |
| Scheinleistung | Die „scheinbare“ Leistung, einfach Spannung × Strom, in VA (Voltampere). Nach ihr richtet sich der Strom in Leitungen, Sicherungsautomaten und Generatoren – sie ist daher die Grundlage für die Auslegung von Anlagen. |
| Leistungsfaktor | Der Anteil der Scheinleistung (VA), der zur Wirkleistung (W) wird – also Wirkleistung ÷ Scheinleistung (cos φ). Er ist größer als 0 und höchstens 1. Bei ohmschen Lasten wie Heizlüfter, Glühlampe und Föhn ist er 1, bei Geräten mit Spulen wie Motoren, Klimageräten, Kühlschränken und Leuchtstofflampen kleiner (etwa 0,6 bis 0,95). Genau genommen kommt zum Anteil aus der Verschiebung von Spannung und Strom (\(\cos\varphi\)) noch ein Anteil aus verzerrtem Stromverlauf hinzu (Geräte mit Wechselrichter, Computernetzteile); auf dieser Seite geben Sie einen Gesamtwert ein. Steht kein Wert im Datenblatt, denken Sie daran – mit 1 gerechnet fällt der Strom eher zu niedrig aus. |
| Blindleistung | Der Teil der Scheinleistung, der nicht zur Wirkleistung wird. Er pendelt nur zwischen Spulen bzw. Kondensatoren und der Quelle hin und her und wird nicht verbraucht. Die Einheit ist var (Voltampere reaktiv). Diese Seite berechnet sie nicht, aber Schein-, Wirk- und Blindleistung bilden die drei Seiten eines rechtwinkligen Dreiecks (die Scheinleistung ist die Hypotenuse). |
| ohmsche Last | Ein Gerät, das Strom direkt in Wärme oder Licht umwandelt, etwa Heizlüfter, Wasserkocher, Glühlampe oder die Heizung im Föhn. Sein Leistungsfaktor ist 1, daher gilt „Leistung = Spannung × Strom“ genau. |
| Wechselstrom | Hier der einphasige Wechselstrom mit 230 V aus der normalen Steckdose (genauer Einphasenwechselstrom; ein Außenleiter und der Neutralleiter). In Deutschland liefern alle Haushaltssteckdosen 230 V; die Stromkreise sind meist mit 16 A abgesichert. |
| Drehstrom | Dreiphasiger Wechselstrom (Dreiphasenwechselstrom) mit 400 V zwischen zwei Außenleitern und 230 V zwischen Außenleiter und Neutralleiter. In deutschen Haushalten versorgt er Elektroherd, Durchlauferhitzer und Wallbox, in Betrieben Motoren. Die Leistungsformel lautet \(P = \sqrt{3} \times V \times I \times \cos\varphi\) mit \(\sqrt{3}\) (etwa 1,732). Die Formeln dieses Rechners gelten für einphasigen Wechselstrom, für Drehstrom nicht unverändert. |
| Nennwert | Der vom Hersteller festgelegte Wert, bis zu dem ein Produkt sicher genutzt werden kann (auch Bemessungswert), etwa „16 A, max. 3500 W“ auf einer Steckdosenleiste oder die Nennleistung eines Geräts. Wer insgesamt mehr Strom oder Leistung anschließt, riskiert Überhitzung und Brand. |
| Hausanschlusssicherung | Die Sicherung am Hausanschluss, die der Netzbetreiber festlegt – sie begrenzt, wie viel Strom das ganze Haus je Außenleiter gleichzeitig beziehen kann. Rechnen Sie die Watt Ihrer Geräte in Ampere um und addieren Sie sie, sehen Sie grob, ob die Gesamtlast passt. Eine Erhöhung beantragt ein eingetragener Elektroinstallateur beim Netzbetreiber. |
| Leitungsschutzschalter | Der Sicherungsautomat im Sicherungskasten. Er schaltet den Strom ab, wenn mehr Strom fließt, als der Stromkreis verträgt (z. B. „B16“ = 16 A). Rechnen Sie die Watt Ihrer Geräte in Ampere um und addieren Sie sie, sehen Sie grob, ob er auslösen wird. Änderungen an der Installation sind Sache einer Elektrofachkraft. |
| Effektivwert | Die übliche Angabe für die Größe von Wechselspannung und Wechselstrom. Wechselstrom ändert ständig Richtung und Größe wie eine Welle; man gibt ihn deshalb als den Gleichstromwert an, der dieselbe Wärme erzeugen würde. Die „230 V“ der Steckdose sind ein Effektivwert, und alle Formeln dieser Seite verwenden Effektivwerte. |
Das sollten Sie vorher wissen
Damit Sie die Rechnung auf dieser Seite nicht nur per Knopfdruck, sondern mit echtem Verständnis nutzen, hilft Ihnen dieses Vorwissen.
Wenn Sie hängen bleiben, ist ein Blick zurück auf diese Themen der schnellste Weg.
| Stromstärke, Spannung und ihre Einheiten (Physik, Klasse 7–8, 12–14 Jahre) |
|
| Elektrische Leistung (Physik, Klasse 8–9, 13–15 Jahre) |
|
| Dezimalzahlen multiplizieren und dividieren (Klasse 5–6, 10–12 Jahre) |
|
| Anteile und Prozente (Klasse 6–7, 11–13 Jahre) |
|
| Wechselstrom und Leistungsfaktor (Physik Oberstufe, 16–19 Jahre, oder Elektroniker-Ausbildung) |
|
So berechnen Sie es in Excel
| Leistung P (W) | 2000 |
| Spannung V (V) | 230 |
| Leistungsfaktor cos φ | 1 |
| Stromstärke I (A) | =B1/(B2*B3) |
| Spannung V (V) | 230 |
| Stromstärke I (A) | 4 |
| Leistungsfaktor cos φ | 0,8 |
| Wirkleistung P (W) | =B1*B2*B3 |
| Leistung P (W) | 60 |
| Stromstärke I (A) | 5 |
| Leistungsfaktor cos φ | 1 |
| Spannung V (V) | =B1/(B2*B3) |
| Spannung V (V) | 230 |
| Stromstärke I (A) | 4 |
| Scheinleistung S (VA) | =B1*B2 |
„*“ ist das Mal-, „/“ das Geteiltzeichen. „=B1/(B2*B3)“ teilt B1 durch das Produkt aus B2 und B3.
Die erste Tabelle (2.000 W, 230 V, Leistungsfaktor 1) zeigt in B4 etwa 8,7 (A). Die zweite (230 V, 4 A, Leistungsfaktor 0,8) zeigt in B4 736 (W). Die dritte (60 W, 5 A, Leistungsfaktor 1) zeigt in B4 12 (V). Die vierte (230 V, 4 A) zeigt in B3 920 (VA). Kennen Sie den Leistungsfaktor eines Geräts nicht, geben Sie 1 ein.
So berechnen Sie es in Google Tabellen
| Leistung P (W) | 2000 |
| Spannung V (V) | 230 |
| Leistungsfaktor cos φ | 1 |
| Stromstärke I (A) | =B1/(B2*B3) |
| Spannung V (V) | 230 |
| Stromstärke I (A) | 4 |
| Leistungsfaktor cos φ | 0,8 |
| Wirkleistung P (W) | =B1*B2*B3 |
| Leistung P (W) | 60 |
| Stromstärke I (A) | 5 |
| Leistungsfaktor cos φ | 1 |
| Spannung V (V) | =B1/(B2*B3) |
| Spannung V (V) | 230 |
| Stromstärke I (A) | 4 |
| Scheinleistung S (VA) | =B1*B2 |
So berechnen Sie es in Python
power_watts = 1500 # Leistung P (W)
voltage_volts = 230 # Spannung V (V)
power_factor = 1.0 # Leistungsfaktor cos phi (1.0 bei ohmschen Lasten und Gleichstrom)
# Stromstärke I = P / (V x cos phi)
current_amps = power_watts / (voltage_volts * power_factor)
# Scheinleistung S = V x I
apparent_power_va = voltage_volts * current_amps
print(f"Stromstärke: {current_amps} A")
print(f"Scheinleistung: {apparent_power_va} VA")
# Probe: P = V x I x cos phi ergibt wieder die Ausgangsleistung
power_check = voltage_volts * current_amps * power_factor
print(f"Probe (Leistung): {power_check} W")
So schreiben Sie die Formel in LaTeX und anderen Formelsprachen (zum Kopieren)
P = V × I × cosφ
P = V I \cos\varphi
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>P</mi>
<mo>=</mo>
<mi>V</mi>
<mo>⁢</mo>
<mi>I</mi>
<mo>⁢</mo>
<mi>cos</mi>
<mo>⁡</mo>
<mi>φ</mi>
</mrow>
</math>
P = V I cos(phi)
v*i*Cos[phi]
p := v*i*cos(phi);
P = V*I*cos(phi);
P = VI cos φ
I = P ÷ (V × cosφ)
I = \dfrac{P}{V \cos\varphi}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>I</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>P</mi>
<mrow><mi>V</mi><mo>⁢</mo><mi>cos</mi><mo>⁡</mo><mi>φ</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
I = P/(V cos(phi))
p/(v*Cos[phi])
i := p/(v*cos(phi));
I = P/(V*cos(phi));
I = P/(V cos φ)
V = P ÷ (I × cosφ)
V = \dfrac{P}{I \cos\varphi}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>V</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>P</mi>
<mrow><mi>I</mi><mo>⁢</mo><mi>cos</mi><mo>⁡</mo><mi>φ</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
V = P/(I cos(phi))
p/(i*Cos[phi])
v := p/(i*cos(phi));
V = P/(I*cos(phi));
V = P/(I cos φ)
S = V × I
S = V I
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<mi>V</mi>
<mo>⁢</mo>
<mi>I</mi>
</mrow>
</math>
S = V I
v*i
s := v*i;
S = V*I;
S = VI
So lassen Sie ChatGPT rechnen
Sie sind ein Assistent für die Umrechnung zwischen Leistung, Spannung und Stromstärke. Führen Sie die folgende Berechnung unbedingt durch, indem Sie tatsächlich Python-Code ausführen, und stützen Sie Ihre Antwort nur auf die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis (nicht im Kopf rechnen und nicht schätzen). Ein Heizlüfter mit 2000 W (Leistungsfaktor 1) wird an einer 230-V-Steckdose betrieben. Berechnen Sie mit der Leistungsformel P = V × I × cos φ: 1. Die Stromstärke (A) 2. Die Scheinleistung (VA) 3. Die Stromstärke (A) einer Kühlbox mit 120 W am 12-V-Anschluss im Auto 4. Die Stromstärke (A) und die Scheinleistung (VA) eines Geräts mit Motor, 1000 W und Leistungsfaktor 0,8 an 230 V Zeigen Sie die verwendeten Formeln und die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis.
Anleitung
-
1Werte eingebenTragen Sie die Zahlen, mit denen Sie rechnen möchten, in die Eingabefelder ein
-
2BerechnenKlicken Sie auf die Schaltfläche „Berechnen“
-
3Ergebnis ansehenDas Ergebnis erscheint sofort. Auf derselben Seite finden Sie auch den Rechenweg und die Erklärung der Formel
Die Vorteile von DataChef
Kein Fachwissen nötig – einfach und intuitiv
Keine persönlichen Daten erforderlich
Die Datei wird nach dem Download automatisch gelöscht
Keine Quellenangabe nötig
Keine vorherige Genehmigung erforderlich
