Die mittlere Leistung des Wechselstroms
Lernziele
Die Wechselspannung u(t) wird in dieser Simulation als Sinusschwingung u(t) = sin(t) dargestellt. Der Wechselstrom i(t) hängt vom Widerstand r und von der Phasenverschiebung ϕ (relativ zur Spannung) ab: i(t) = cos(t - ϕ)/r.
Die momentane Leistung p(t) ist das Produkt aus u(t) und i(t). Die mittlere Leistung ist der Mittelwert der Fläche unter der Kurve über eine bestimmte Zeit (hier: t = 5 · π).
Aufgaben
- Die momentane Leistung p(t) ist das Produkt aus u(t) und i(t). Variiere den Widerstand r und interpretiere das Verhalten der Leistungs-Kurve!
- Die Phasenbeziehung ϕ zwischen u(t) und i(t) hat einen enormen Einfluss auf die Leistung. Variiere ϕ und beschreibe, wie die augenblickliche Leistung p(t) von ϕ abhängt!
- Die Mittlere Leistung ist die Summe aller momentanten Leistungswerte über einen bestimmten Zeitraum T, dividiert durch diese Zeitspanne T. Untersuche, von welchen Parametern diese mittlere Leistung des Wechselstroms abhängt!
Alfred Nussbaumer, Erstellt mit GeoGebra |