Zielgruppe

Die Formelsammlung Elektrotechnik Grundlagen ist für Neueinsteiger, Schüler der Oberstufe und für die berufliche Erstausbildung gedacht.

weitere Themengebiete

• Formelsammlung Elektrotechnik

Gleichstrom, Gleichspannung (DC)

Der Augenblickswert des Stromes ist zeitlich konstant

Ohmsches Gesetz

Formelzeichen	Einheit
R = Widerstand	Ω = Ohm
I = Stromstärke	A = Ampère
U = Spannung	V = Volt

${\displaystyle R={\frac {U}{I}}}$	${\displaystyle [R]={\frac {V}{A}}=\mathrm {\Omega } }$
${\displaystyle I={\frac {U}{R}}}$	${\displaystyle [I]={\frac {V}{\mathrm {\Omega } }}=A}$
${\displaystyle U=I\cdot R}$	${\displaystyle [U]=A\cdot \mathrm {\Omega } =V}$

Spannung

Formelzeichen	Einheit
U = Spannung	V = Volt
I = Stromstärke	A = Ampère
W = Arbeit	Ws Wattsekunde J = Joule
Q = Ladung	C = Coulomb
t = Zeit	s = Sekunden
F = Kraft	N = Newton
s = Weg	m = Meter

${\displaystyle U={\frac {W}{Q}}={\frac {F\cdot s}{I\cdot t}}}$

${\displaystyle [U]={\frac {Nm}{C}}={\frac {VAs}{As}}=V}$

Stromstärke und elektr. Ladung

Formelzeichen	Einheit
I = Stromstärke	A = Ampère
Q = Ladung	C = Coulomb
t = Zeit	s = Sekunden

${\displaystyle I={\frac {Q}{t}}}$	${\displaystyle [I]={\frac {C}{s}}={\frac {As}{s}}=A}$
${\displaystyle Q=I\cdot t}$	${\displaystyle [Q]=A\cdot s=C}$

Leistung

Formelzeichen	Einheit
P = Leistung	W = Watt
U = Spannung	V = Volt
I = Stromstärke	A = Ampère
R = Widerstand	Ω = Ohm
W = Arbeit	Ws Wattsekunde J = Joule
t = Zeit	s = Sekunden

${\displaystyle P=U\cdot I}$	${\displaystyle [P]=V\cdot A=W}$
${\displaystyle P={\frac {W}{t}}}$	${\displaystyle [P]={\frac {Ws}{s}}=W}$
${\displaystyle P={\frac {U^{2}}{R}}}$
${\displaystyle P={I^{2}}\cdot {R}}$

Arbeit

Formelzeichen	Einheit
W = Arbeit	Ws Wattsekunde J = Joule
U = Spannung	V = Volt
I = Stromstärke	A = Ampère
t = Zeit	s = Sekunden
P = Leistung	W = Watt
R = Widerstand	Ω = Ohm
Q = Ladung	C = Coulomb

${\displaystyle W=U\cdot Q=U\cdot I\cdot t}$	${\displaystyle [W]=V\cdot As=V\cdot A\cdot s=Ws}$
${\displaystyle W=P\cdot t={\frac {{U^{2}}\cdot {t}}{R}}={I^{2}}\cdot R\cdot t}$	${\displaystyle [W]=W\cdot s={\frac {{V^{2}}\cdot {s}}{\mathrm {\Omega } }}={A^{2}}\cdot \mathrm {\Omega } \cdot s=Ws}$

Wirkungsgrad

Formelzeichen	Einheit
ɳ = Wirkungsgrad
Pzu= zugegebene Leistung	W = Watt
Pab = abgegebene Leistung	W = Watt
Pv = Verlustleistung	W = Watt
R = Widerstand	Ω = Ohm

${\displaystyle \eta ={\frac {P_{\mathrm {ab} }}{P_{\mathrm {zu} }}}}$	${\displaystyle [\eta ]={\frac {W}{W}}}$
${\displaystyle \eta _{\mathrm {ges} }=\eta _{1}\cdot \eta _{2}\cdot \ldots \cdot \eta _{n}\,}$
${\displaystyle P_{v}=\ P_{zu}-P_{ab}}$	${\displaystyle [P_{v}]=\ W-W=W}$
${\displaystyle P_{ges}=P_{zu}=\ P_{ab}+P_{v}}$

Stromdichte

Formelzeichen	Einheit
S = Stromdichte	${\displaystyle {\frac {A}{mm^{2}}}}$
I = Stromstärke	A = Ampère
A = Leiterquerschnitt	mm²

${\displaystyle S=J={\frac {I}{A}}}$

in ${\displaystyle {\frac {A}{mm^{2}}}}$

Leitwert

Formelzeichen	Einheiten
G = Leitwert	S = Siemens
R = Widerstand	Ω = Ohm

${\displaystyle G={\frac {1}{R}}}$

${\displaystyle [G]={\frac {1}{\mathrm {\Omega } }}=S}$

Wechselstrom, Wechselspannung (AC)

Strom mit periodischen Zeitverlauf und arithmetischen Mittelwert Null

Widerstand im Wechselstromkreis

Formelzeichen	Einheit
Z = Scheinwiderstand	Ω = Ohm
R = Widerstand
I = Stromstärke	A = Ampère
U = Spannung	V = Volt

${\displaystyle R=Z={\frac {U}{I}}}$	${\displaystyle [Z]={\frac {V}{A}}=\mathrm {\Omega } }$
${\displaystyle I={\frac {U}{Z}}}$	${\displaystyle [I]={\frac {V}{\mathrm {\Omega } }}=A}$
${\displaystyle U=I\cdot Z}$	${\displaystyle [U]=A\cdot \mathrm {\Omega } =V}$

Leistung im Wechselstromkreis

Formelzeichen	Einheit
S = Scheinleistung	VA = Voltampere
P = Wirkleistung	W = Watt
Q = Blindleistung	var = Voltampere reaktiv
U = Spannung	V = Volt
I = Stromstärke	A = Ampère

${\displaystyle S={U}\cdot {I}}$	${\displaystyle [S]={V}\cdot {A}=VA}$
${\displaystyle P={S}\cdot {\cos \varphi }={U}\cdot {I}\cdot {\cos \varphi }}$	${\displaystyle [P]={V\cdot A}\cdot {\frac {W}{VA}}=W}$
${\displaystyle Q={S}\cdot {\sin \varphi }={U}\cdot {I}\cdot {\sin \varphi }}$	${\displaystyle [Q]={V\cdot A}\cdot {\frac {var}{VA}}=var}$

Frequenz

Formelzeichen	Einheit
f = Frequenz	Hz = Hertz
T = Periode	s = Sekunde

${\displaystyle f={\frac {1}{T}}}$	${\displaystyle [f]={\frac {1}{s}}=Hz}$
${\displaystyle T={\frac {1}{f}}}$	${\displaystyle [T]={\frac {1}{Hz}}=s}$

Drehzahl

Formelzeichen	Einheit
n = Drehzahl pro Minute	${\displaystyle {\frac {1}{min}}}$
f = Frequenz	Hz = Hertz
ω = Kreisfrequenz	${\displaystyle {\frac {1}{s}}}$
p = Anzahl der Polpaare

${\displaystyle n={\frac {60\cdot f}{p}}}$	${\displaystyle [n]={\frac {60\cdot Hz}{AnzahlPolpaare}}}$
${\displaystyle n={\frac {\omega }{2\pi }}}$	${\displaystyle [n]={\frac {\frac {1}{min}}{2\pi }}}$

h-/wds

Kreisfrequenz

Formelzeichen	Einheit
ω = Kreisfrequenz	${\displaystyle {\frac {1}{s}}}$
f = Frequenz	Hz = Hertz
T = Periode	s = Sekunde

${\displaystyle \omega =2\pi \cdot f}$	${\displaystyle [\omega ]=2\pi \cdot Hz={\frac {1}{s}}}$
${\displaystyle f={\frac {\omega }{2\pi }}}$	${\displaystyle [f]={\frac {\frac {1}{s}}{2\pi }}=Hz}$
${\displaystyle \omega ={\frac {2\pi }{T}}}$	${\displaystyle [\omega ]={\frac {2\pi }{s}}={\frac {1}{s}}}$
${\displaystyle T={\frac {2\pi }{\omega }}}$	${\displaystyle [T]={\frac {2\pi }{\frac {1}{s}}}=s}$