Spannung berechnen – Rechenlot

EINGABEN

Welche Spannung berechnest du?

Gleichspannung für Akku, LED-Netzteil oder Solarmodule. Einphasenwechselstrom für einen normalen 230-V-Stromkreis. Drehstrom (Kraftstrom) zum Beispiel für ein Kochfeld, eine Wallbox oder eine Wärmepumpe auf 3 Phasen.

Leistung (P)

Die aufgenommene elektrische Leistung in Watt, vom Typenschild oder gemessen. Bei Drehstrom die Gesamtleistung über 3 Phasen. Beispiel: Wasserkocher 2300 W.

Stromstärke (I)

Der Strom in Ampere, vom Typenschild oder gemessen mit einer Stromzange. Bei Drehstrom der Strom pro Phase. Beispiel: 10 A.

Leistungsfaktor (cos φ)

1 für Heizgerät, Boiler, Wasserkocher und Kochfeld. Ca. 0,8–0,9 für Motoren, Pumpen und Kompressoren; steht oft auf dem Typenschild. Kennst du ihn nicht, lass 1 stehen. Ein Wert außerhalb 0–1 wird als 1 gerechnet.

ERGEBNIS

Spannung (U): – V; Gleichspannung: U = P / I. Einphasig: U = P / (I × cos φ). Drehstrom: U = P / (√3 × I × cos φ), die Spannung zwischen zwei Phasen. Ist der Strom 0, ist das Ergebnis 0.
Spannungsband: –; Spannungsbänder nach IEC 61140 und DIN VDE 0100 (IEC 60364): Kleinspannung bis 50 V Wechsel oder 120 V Gleich, Niederspannung bis 1000 V Wechsel oder 1500 V Gleich.
Beurteilung: –; Prüfung gegen die Nennnetzspannung 230 V oder 400 V (DIN EN IEC 60038) mit dem Band ±10 % aus DIN EN 50160: 207–253 V und 360–440 V. Bei Einphasenwechselstrom meldet das Tool auch, wenn der Strom mehr als 16 A beträgt, die übliche Leitungsschutzsicherung in einer Wohnung.

Alle Angaben ohne Gewähr. Richtwerte ersetzen keine Fachplanung.

So rechnet der Spannung berechnen

Mit diesem Tool rechnest du die Spannung aus der Leistung und dem Strom zurück. Praktisch, wenn du von einem Typenschild oder einer Messung zwar Watt und Ampere hast.

Wähle zuerst deine Situation. Bei Gleichspannung (Akku, LED-Netzteil, Solarmodule) gilt Spannung = P / I. Bei Wechselspannung einphasig teilst du zusätzlich durch den Leistungsfaktor cos φ: Spannung = P / (I × cos φ). Bei Drehstrom kommt der Faktor √3 hinzu, und das Ergebnis ist die Spannung zwischen zwei Phasen (normal 400 V). Ein Heizgerät oder Boiler hat cos φ = 1; Motoren, Pumpen und Kompressoren liegen oft bei 0,8–0,9. Gibst du cos φ zu hoch ein, fällt die berechnete Spannung zu niedrig aus.

Das Tool vergleicht das Ergebnis mit der Nennnetzspannung von 230/400 V (DIN EN IEC 60038). Nach DIN EN 50160 und den Netzanschlussregeln muss der 10-Minuten-Mittelwert über 95 % einer Woche zwischen 207 und 253 V liegen, also ±10 %. Die Bänder Kleinspannung (bis 50 V Wechsel / 120 V Gleich) und Niederspannung (bis 1000 V Wechsel / 1500 V Gleich) stammen aus IEC 61140 und DIN VDE 0100. Bei Einphasenwechselstrom siehst du auch, ob der Strom über 16 A liegt, der üblichen Leitungsschutzsicherung in einer Wohnung.

Nächster Schritt: Rechne mit Stromstärke berechnen oder Kabelquerschnitt berechnen an deinem Stromkreis weiter und prüfe bei langen Kabeln den Spannungsfall. Arbeitest du an der Installation, lass das durch einen zugelassenen Installateur ausführen oder abnehmen.

Formeln

Verwendeter cos φ h_v_cosphi = if(situatie == 'dc', 1, if(cosphi > 0 && cosphi <= 1, cosphi, 1))
Faktor h_factor = if(situatie == 'ac3', sqrt(3) * h_v_cosphi, h_v_cosphi)
Spannung (U) spanning = if(stroom > 0 && h_factor > 0, round(vermogen / (stroom * h_factor), 2), 0) Gleichspannung: U = P / I. Einphasig: U = P / (I × cos φ). Drehstrom: U = P / (√3 × I × cos φ), die Spannung zwischen zwei Phasen. Ist der Strom 0, ist das Ergebnis 0.
Nennnetzspannung h_ref = if(situatie == 'ac3', 400, if(situatie == 'ac1', 230, 0))
Abweichung h_afw = if(h_ref > 0, (spanning - h_ref) / h_ref * 100, 0)
Strom als Text h_i_txt = if(round(stroom * 10, 0) - 10 * floor(round(stroom * 10, 0) / 10) == 0, format(round(stroom, 0), '0'), concat(format(floor(round(stroom * 10, 0) / 10), '0'), ',', format(round(stroom * 10, 0) - 10 * floor(round(stroom * 10, 0) / 10), '0')))
Spannungsband spanning_type = if(stroom <= 0, 'Kein Ergebnis: Die Stromstärke beträgt 0 A.', if(situatie == 'dc', if(spanning <= 120, 'Kleinspannung (ELV): bis 120 V Gleichspannung.', if(spanning <= 1500, 'Niederspannung (LV): bis 1500 V Gleichspannung.', 'Über dem Niederspannungsbereich (mehr als 1500 V Gleichspannung).')), if(spanning <= 50, 'Kleinspannung (ELV): bis 50 V Wechselspannung.', if(spanning <= 1000, 'Niederspannung (LV): bis 1000 V Wechselspannung, wie das 230/400-V-Netz.', 'Über dem Niederspannungsbereich (mehr als 1000 V Wechselspannung).')))) Spannungsbänder nach IEC 61140 und DIN VDE 0100 (IEC 60364): Kleinspannung bis 50 V Wechsel oder 120 V Gleich, Niederspannung bis 1000 V Wechsel oder 1500 V Gleich.
Beurteilung krachtstroom_waarschuwing = if(stroom <= 0, 'Geben Sie eine Stromstärke größer als 0 A ein.', if(situatie == 'dc', concat('Berechnet:', format(round(spanning, 0), '0'), 'V Gleichspannung. Es gibt keine Netzspannung zum Vergleich.'), concat(if(abs(h_afw) <= 10, concat('Korrekt:', format(round(spanning, 0), '0'), 'V liegt innerhalb von', format(h_ref * 0.9, '0'), '–', format(h_ref * 1.1, '0'), 'V (DIN EN 50160).'), if(h_afw < 0, concat('Achtung:', format(round(spanning, 0), '0'), 'V ist niedriger als', format(h_ref * 0.9, '0'), 'V. Prüfen Sie Ihre Messwerte und cos φ.'), concat('Achtung:', format(round(spanning, 0), '0'), 'V ist höher als', format(h_ref * 1.1, '0'), 'V. Prüfen Sie Ihre Messwerte', if(situatie == 'ac1', 'und ob das Gerät mit 400 V betrieben wird.', 'und ob die Leistung die Summe über 3 Phasen ist.')))), if(situatie == 'ac1' && stroom > 16, concat(' ', h_i_txt, 'A ist mehr als ein Stromkreis mit 16 A.'), '')))) Prüfung gegen die Nennnetzspannung 230 V oder 400 V (DIN EN IEC 60038) mit dem Band ±10 % aus DIN EN 50160: 207–253 V und 360–440 V. Bei Einphasenwechselstrom meldet das Tool auch, wenn der Strom mehr als 16 A beträgt, die übliche Leitungsschutzsicherung in einer Wohnung.

Häufige Fragen

Wie wird die elektrische Spannung mit diesem Tool berechnet?

Die elektrische Spannung (U) wird mit der Formel U = P / I berechnet. Dabei ist P die Leistung in Watt und I die Stromstärke in Ampere.

Wann ist die Berechnung der Spannung mit U=P/I genau und wann nicht?

Die Berechnung ist bei einer ohmschen Last genau, wie bei einem elektrischen Heizgerät. Bei induktiven Lasten wie Motoren weicht die tatsächliche Spannung durch den Leistungsfaktor ab, und der berechnete Wert ist eine Unterschätzung.

Welche Spannungstypen werden unterschieden und was bedeuten sie für die Sicherheit?

Kleinspannung (bis 50 V AC) ist sicher berührbar. Niederspannung (bis 1000 V AC) umfasst das normale Hausnetz und erfordert eine fachgerechte Installation.