Wechselstrom-Rechner

Online-Rechner für Wechselspannungen, Frequenzen, Effektivwerte und Signalformen

Grundlagen der Wechselspannung

Kenngrößen der Wechselspannung

Umrechnung zwischen Spitzenwert, Effektivwert und Mittelwert von Sinusspannungen

U_eff = U_s/√2, U_m = 2×U_s/π

Spannungswert zu einem Winkel

Momentanwert der Spannung bei einem bestimmten Phasenwinkel

u(φ) = U_s × sin(φ)

Spannungswert an einem Zeitpunkt

Momentanwert der Spannung zu einem bestimmten Zeitpunkt

u(t) = U_s × sin(2πft)

Frequenz und Zeit

Frequenz und Periodendauer

Umrechnung zwischen Frequenz und Periodendauer

f = 1/T, T = 1/f

Frequenz und Wellenlänge

Berechnung der Wellenlänge bei gegebener Frequenz und Ausbreitungsgeschwindigkeit

λ = c/f, c = λ×f

Effektivwerte (RMS-Werte)

Sinusspannungen

Effektivwert Sinusschwingung

RMS-Wert einer reinen Sinusspannung ohne Gleichanteil

U_RMS = U_s/√2

Sinus mit Offset

Effektivwert einer Sinusspannung mit Gleichspannungsanteil

U_RMS = √(U_DC² + U_AC²/2)

Sinusimpuls Einweg

Effektivwert bei Einweggleichrichtung einer Sinusspannung

U_RMS = U_s/2

Sinusimpuls Zweiweg

Effektivwert bei Zweiweggleichrichtung einer Sinusspannung

U_RMS = U_s/√2

Rechtecksignale

Rechteckspannung

Effektivwert einer symmetrischen Rechteckspannung

U_RMS = U_s

Rechteckimpuls

Effektivwert von Rechteckimpulsen mit variabler Impulsbreite

U_RMS = U_s × √(t_on/T)

Dreiecksignale

Dreieckspannung

Effektivwert einer symmetrischen Dreieckspannung

U_RMS = U_s/√3

Dreieckimpuls

Effektivwert von Dreieckimpulsen mit variabler Breite

U_RMS = U_s × √(t_on/3T)

Sägezahnspannung

Effektivwert einer Sägezahnspannung mit linearem Anstieg

U_RMS = U_s/√3

Sägezahnimpuls

Effektivwert von Sägezahnimpulsen mit variabler Impulsbreite

U_RMS = U_s × √(t_on/3T)

Über die Wechselstrom-Rechner

Wechselspannungsanalyse

Diese Rechner-Sammlung deckt alle wichtigen Aspekte der Wechselspannungsanalyse ab. Von grundlegenden Kenngrößen über zeitabhängige Momentanwerte bis hin zu komplexen Effektivwertberechnungen verschiedener Signalformen.

Kernbereiche:
  • Sinusspannungs-Kenngrößen
  • Frequenz- und Zeitbeziehungen
  • Effektivwerte aller Signalformen
  • Momentanwertberechnungen
Signalformen und RMS-Werte

Besonders umfangreich sind die Effektivwert-Rechner für verschiedene Signalformen. Diese sind essentiell für Leistungsberechnungen, Messwertanalyse und Schaltungsdesign in der Wechselstromtechnik.

Signalformen:
  • Sinusspannungen (rein und mit Offset)
  • Rechtecksignale und -impulse
  • Dreieck- und Sägezahnsignale
  • Gleichgerichtete Spannungen
Für Ausbildung und Praxis

Alle Rechner enthalten die relevanten mathematischen Formeln und sind sowohl für die elektrotechnische Ausbildung als auch für praktische Anwendungen konzipiert. Besonders wertvoll für Messtechnik, Leistungselektronik und Schaltungsdesign.

Wichtige Wechselstrom-Formeln im Überblick
Sinusspannung
u(t) = U_s × sin(ωt + φ)
U_eff = U_s/√2
U_mittel = 2×U_s/π
ω = 2πf
Frequenz & Zeit
f = 1/T
ω = 2πf
λ = c/f
φ = ωt
Effektivwerte
Sinus: U_s/√2
Rechteck: U_s
Dreieck: U_s/√3
Sägezahn: U_s/√3
Verwandte Rechner-Kategorien
Grundlagen
Passive Bauelemente
Aktive Schaltungen