Physikalisch gesehen ist die elektrische Leistung eine Funktion des durch ein System fließenden Stroms und der Spannung (Potenzialdifferenz) dieses Systems. Tatsächlich ist die Leistung einfach das Produkt dieser beiden Größen:
P=VI
Dabei ist P die Leistung in Watt (oder Joule pro Sekunde), V die Potentialdifferenz in Volt und I der Strom in Ampere. Leistung kann auch in Volt-Ampere und PS (PS) angegeben werden, wobei letztere häufig in Alltagsmotoren wie beispielsweise in Kraftfahrzeugen verwendet werden. 1 PS entspricht 746 Watt.
Andere Faktoren beeinflussen die tatsächliche Leistungsabgabe eines elektrischen Systems, insbesondere die Phase des Stromkreises und seine Effizienz.
Wenn Sie die Leistung eines Systems in HP und den Strom in Ampere angeben, können Sie die Volt berechnen; wenn Sie die Leistung und die Voltzahl kennen, können Sie den Strom in Ampere bestimmen; und wenn Sie Ampere und Volt haben, können Sie in PS umrechnen.
Angenommen, Sie arbeiten mit einer 30-PS-Schaltung, die 800 Ampere Strom verbraucht. Bevor Sie die Spannung bestimmen, müssen Sie die obige grundlegende Leistungsgleichung bei Bedarf in eine spezifischere mit multiplikativen Koeffizienten umwandeln.
Schritt 1: Pferdestärke in Watt umrechnen
Da Ampere und Volt Standardeinheiten sind, HP jedoch nicht, benötigen Sie die Leistung in Watt, um die Gleichung zu lösen. Da 1 PS = 746 W ist, beträgt die Wattleistung in diesem Beispiel:
746\times 30 = 22380\text{W}
Schritt 2: Ist das System ein Dreiphasensystem?
Wenn ja, führen Sie einen Korrekturfaktor von 1,728, das ist die Quadratwurzel von 3, in die obige Potenzgleichung ein, so dass
P=1,728VI
Angenommen, Ihr 22.380-Watt-Stromkreis ist ein dreiphasiges System:
22.380 = (1.728)(V)(800)
Schritt 3: Was ist die Effizienz?
Der Wirkungsgrad ist ein Maß dafür, wie viel Strom und Spannung in Nutzleistung umgewandelt werden und wird als Dezimalzahl ausgedrückt. Nehmen Sie für dieses Problem an, dass die Effizienz der Schaltung 0,45 beträgt. Dies fließt auch in die ursprüngliche Gleichung ein, sodass Sie jetzt Folgendes haben:
22.380 = (0,45)(1,728)(V)(800)
Schritt 4: Auflösen nach Volt (oder Ampere)
Sie haben jetzt alles, was Sie brauchen, um die Spannung dieses Systems zu bestimmen.
V=\frac{22,380}{(1.728)(0.45)(800)} = 35.98\text{V}
Die zur Lösung von Problemen dieser Art benötigte Gleichung lautet
P = \frac{(E)(Ph)(V)(I)}{746}
Dabei ist P = Leistung in PS, E = Wirkungsgrad, Ph ein Phasenkorrekturfaktor (1 für einphasige Systeme, 1,728 für dreiphasige Systeme), V die Spannung und I die Stromstärke.
