Scheitelwert und Effektivwert (Spannung)

Worum geht es?

Eine sinusförmige Wechselspannung schwingt zwischen einem positiven und einem negativen Scheitelwert U_peak (auch Û). Der Effektivwert U_eff (oder U_rms) ist der äquivalente Gleichspannungswert, der an einem ohmschen Widerstand dieselbe Leistung umsetzen würde.

Für rein sinusförmige Größen gilt streng U_peak = U_eff · √2. Bei 230 V Netzeffektivspannung ergeben sich rund 325 V Spitze — relevant für die Isolations- und Spannungsfestigkeit von Bauteilen.

Die Formel

U_peak = U_eff · √2

Umstellung:
    U_eff = U_peak / √2

Faktor:
    √2 ≈ 1,41421

Die Variablen

Minimal-Beispiel

Das deutsche Stromnetz liefert 230 V effektiv.

U_peak = U_eff · √2
       = 230 V · 1,41421
       ≈ 325,3 V

Praxis-Beispiele

Beispiel 1 — Oszilloskop-Ablesung

Auf einem Oszilloskop misst Du eine Spitze-Spitze-Spannung von 12 V. Spitze ist die Hälfte davon.

U_peak = 12 V / 2 = 6 V
U_eff  = U_peak / √2
       = 6 V / 1,41421
       ≈ 4,24 V

Beispiel 2 — Isolationsbemessung

Ein Kondensator muss eine 400-V-Effektivspannung verkraften.

U_peak = 400 V · √2
       ≈ 565,7 V

Praxisreserve: 630 V Typ wählen

Beispiel 3 — Verstärkerausgang

Ein Audioverstärker gibt 35 V Spitze an die Last ab.

U_eff = 35 V / √2
      ≈ 24,75 V