Leistung bei getakteten Signalen berechnen

[Michael (Gast)]

Wenn ich ein getaktetes Signal habe (Bsp. Rechteck mit 10V-0V, 50Hz, 
duty-cycle=50%) und dieses an einen Widerstand (Bsp: R=10 Ohm) anlege. 
Dann berechne ich die im Widerstand umgesetzte Leistung in dem ich 
zuerst den Effektivwert der Rechteckspannung berechne, diesen quadriere 
und anschließend durch den Widerstandswert teile.
Richtig?

Wenn ich mir jetzt die umgesetzte Leistung in LTSpice anschaue, dann 
berechnet mir das LTSpice aus den Momentanwerten von Spannung und Strom 
die momentane umgesetzte Leistung, welche dann auch ein Rechtecksignal 
ist. Will ich nun die durchschnittlich umgesetzte Leistung wissen, so 
berechne ich den Mittelwert (Gleichanteil) der momentanen Leistung und 
nicht den Effektivwert der momentanen Leistung. Richtig?

Liegt dieser Unterschied im Vergleich zur Spannungsberechnung nun daran, 
dass ein Wechselspannungsanteil auch Wärme erzeugt und bei der Leistung 
nur das Mittel interessiert, weil sich zu- und abgegebene 
Leistungsanteile gegenseitig aufheben?

Jetzt komm ich zum dritten Beispiel: Hersteller von 
Gleichrichter-Dioden, z.B. OnSemi, geben als Kennwert der Diode den 
"average rectified forward current", also den durchschnittlich 
gleichgerichteten Flussstrom, an. Dieser Strom ist ja kurz ausgedrückt 
der Mittelwert (Gleichanteil) des Stromes. Das verwirrt mich nun, da ich 
erwartet hätte, dass ähnlich wie bei der Spannung für die 
Wärmeentwicklung in der Diode der Effektivwert des Stromes maßgebend 
ist, da auch der Wechselanteil im Strom zur Wärmeentwicklung beiträgt.

Vielleicht kann mich ja der ein oder andere hier im Forum über die 
Hintergründe aufklären.

Gruß Michael

[Werner (Gast)]

Michael schrieb:
> Wenn ich mir jetzt die umgesetzte Leistung in LTSpice anschaue, dann
> berechnet mir das LTSpice aus den Momentanwerten von Spannung und Strom
> die momentane umgesetzte Leistung, welche dann auch ein Rechtecksignal
> ist. Will ich nun die durchschnittlich umgesetzte Leistung wissen, so
> berechne ich den Mittelwert (Gleichanteil) der momentanen Leistung und
> nicht den Effektivwert der momentanen Leistung. Richtig?

Nicht richtig. Mittelwert und Effektivwert der Leistung sind das selbe. 
Den Effektivwert braucht man nur für die Spannung.