Elektrotechnik-Rechner für Schaltungen und Leistung

Nutzen Sie diese Elektrotechnik-Rechner zur Dimensionierung von Bauteilen, zur Analyse von Schaltungen und zur Abschätzung der Leistung. Berechnen Sie den Widerstand mit dem Parallelwiderstand-Rechner, wählen Sie einen Vorwiderstand mit dem LED-Vorwiderstand-Rechner aus oder prüfen Sie Lasten mit Blind- und Wirkleistung sowie KVA in Ampere. Für PCB- und HF-Entwürfe finden Sie hier Leitungswellenwiderstand (Mikrostreifenleitung), differentiellen Impedanzrechner für Stripline-PCBs und das L-Anpassnetzwerk. Mit den Werkzeugen zu Luftspulen-Induktivität, Einphasen-Transformator und 555-Timer arbeiten Sie bequem an Spulen, Transformatoren und Zeitgeberschaltungen. Diese Rechner richten sich an Elektroingenieure, Elektronikstudierende, Techniker und Hobbybastler, die Entwürfe planen oder überprüfen.

Kurzschlussstrom

Schätzen Sie den voraussichtlichen Kurzschluss- (Fehler-)strom an einem Punkt einer elektrischen Anlage ab. Geben Sie die Netzspannung, die Gesamtimpedanz bis zum Fehlerort ein und wählen Sie Drei- oder Einphase.

Helixantenne

Berechnen Sie die Abmessungen einer Axialmode-Helixantenne aus ihrer Betriebsfrequenz und Windungszahl. Erhalten Sie in Sekunden Wellenlänge, Helixdurchmesser, Windungsabstand (Steigung) und Gesamtlänge der Antenne.

Wellenwiderstand Paralleldrahtleitung

Berechnen Sie den Wellenwiderstand einer Paralleldrahtleitung (Zweidrahtleitung) aus dem Drahtdurchmesser und dem Mittenabstand. Nützlich für die Auslegung von Twin-Lead-, Ladder-Line- und symmetrischen HF-Speiseleitungen.

555-Timer

Berechnen Sie die Ausgangspulsdauer eines 555-Timers im monostabilen Modus. Geben Sie Ihre Werte für den Widerstand (R) und den Kondensator (C) ein und erhalten Sie die Verzögerung aus T = 1,1 × R × C.

Induktivität einer Luftspule

Berechnen Sie die Induktivität einer flachen spiralförmigen Luftspule aus Innendurchmesser, Außendurchmesser und Windungszahl. Geben Sie die Spulenabmessungen in Millimetern ein und lesen Sie das Ergebnis in Nanohenry.

Induktivität eines geraden Drahts

Schätzen Sie die Induktivität eines geraden runden Drahts anhand seiner Länge und seines Durchmessers. Nützlich für HF-Schaltungen, Antennenelemente, Anschlussdrähte und Stromschienen, wo selbst kurze Leiter einen Blindwiderstand beisteuern.

Elektromagnetische Kraft einer Magnetspule

Schätzen Sie die Zugkraft einer Magnetspule anhand der Windungszahl, des Stroms, der Kernquerschnittsfläche und der Luftspaltlänge ab. Geben Sie Ihre Spulenparameter ein, um die elektromagnetische Kraft in Newton zu erhalten.

Physikalische Eigenschaften einer Spule

Geben Sie die Windungszahl, den Spulendurchmesser und den Drahtdurchmesser ein, um die Gesamtdrahtlänge, die Querschnittsfläche, das Kupfervolumen und die Kupfermasse einer Spule zu berechnen. Nützlich beim Wickeln von Spulen, Elektromagneten und Solenoiden.

Resonanzfrequenz einer Feder

Berechnen Sie die Resonanzfrequenz eines Feder-Masse-Systems aus der Federkonstante (N/m) und der angehängten Masse (kg). Nützlich für Schwingungsanalysen und die Abstimmung mechanischer Systeme.

Zener-Dioden-Widerstand

Berechnen Sie den richtigen Vorwiderstand für einen Spannungsregler mit Zener-Diode. Geben Sie die Eingangsspannung, die Zener-Spannung, den Zener-Strom und den Laststrom ein, um den erforderlichen Widerstandswert in Ohm zu erhalten.

Nichrom-Draht

Berechnen Sie Widerstand, Strom und Leistung eines Nichrom-Drahtes anhand von Durchmesser, Länge und angelegter Spannung. Nützlich für die Auslegung von Heizelementen, Schaumstoff-Cuttern, Hotends und selbstgebauten Heizspiralen.

kVA in Ampere

Rechnen Sie Scheinleistung in Kilovoltampere (kVA) in Stromstärke in Ampere (A) um. Geben Sie Leistung und Spannung ein, und der Rechner liefert sowohl den einphasigen als auch den dreiphasigen Strom.

Feder-Masse

Berechnen Sie die Masse einer Feder aus der Dichte ihres Materials und ihrem Volumen. Geben Sie die Dichte (z. B. 7850 kg/m³ für Stahl) und das Federvolumen ein, um die Masse in Kilogramm zu erhalten.

Mikrostreifenleitung Wellenwiderstand

Berechnen Sie den Wellenwiderstand einer Mikrostreifenleitung aus Dielektrizitätskonstante, Substrathöhe, Leiterbahnbreite und Kupferdicke. Geben Sie die Werte Ihres PCB-Aufbaus ein, um Z0 in Ohm für HF- und Hochgeschwindigkeitsdesigns zu erhalten.

Leitungsschutzschalter-Bemessung

Finden Sie die richtige Größe des Leitungsschutzschalters für jede Last. Geben Sie Leistung (oder Strom), Spannung, Phasenzahl und Leistungsfaktor ein – der Rechner wendet die 125-%-Regel für Dauerlasten an und rundet auf die nächstgrößere genormte Bemessungsgröße nach NEC auf.

PS-in-Watt-Umrechner

Rechnen Sie Pferdestärke (PS) und Watt (W) in beide Richtungen um. Unterstützt elektrische, mechanische und metrische Pferdestärke – geben Sie einfach einen Wert ein, wählen Sie den PS-Typ und die Einheiten aus und erhalten Sie sofort das Ergebnis.

Wirk- und Blindleistung

Berechnen Sie Wirkleistung (W), Blindleistung (VAR) und Scheinleistung (VA) in einem Wechselstromkreis aus Effektivspannung, Strom und dem Phasenwinkel zwischen beiden. Funktioniert für einphasige Verbraucher.

Drahtstärke (AWG)

Geben Sie den Durchmesser eines Drahtes in Millimetern ein und erhalten Sie die zugehörige American Wire Gauge (AWG)-Größe, berechnet mit einer logarithmischen Näherung der AWG-Skala. Mit durchgerechnetem Beispiel und einer AWG-Referenztabelle.

mAh-Stromverbrauch

Schätzen Sie die insgesamt verbrauchte Ladungsmenge eines Geräts: Geben Sie die Stromaufnahme in mA und die Betriebszeit in Stunden ein, um den Verbrauch in mAh zu erhalten – plus die Energie in mWh, wenn Sie zusätzlich die Spannung angeben.

Microstrip-Impedanz

Berechnen Sie die charakteristische Impedanz einer Mikrostreifenleitung (Microstrip) aus der Dielektrizitätszahl, der Substrathöhe, der Leiterbahnbreite und der Leiterbahndicke. Unverzichtlich für impedanzkontrolliertes PCB-Routing in der HF- und Hochfrequenz-Digitaltechnik.

Astabile NE555-Schaltung (NE555-Timer)

Berechnen Sie Frequenz, Periodendauer, High-/Low-Zeit und Tastverhältnis einer astabilen NE555-Schaltung. Geben Sie R1, R2 und den Timing-Kondensator ein, um LED-Blinker, Tongeneratoren und Taktoszillatoren zu entwerfen.

Spezifische Arbeit

Berechnen Sie die spezifische Arbeit bei Expansion oder Kompression aus dem Anfangs- und Enddruck sowie der Dichte des Fluids. Geben Sie Drücke in kPa und die Dichte in kg/m³ ein, um Ergebnisse in kJ/kg zu erhalten.

Windungszahl der Transformatorwicklung

Berechnen Sie die erforderliche Windungszahl einer Transformatorwicklung aus Spannung, Frequenz, Flussdichte des Kerns und Kernquerschnittsfläche. Geben Sie Werte in V, Hz, Tesla und cm² ein und erhalten Sie sofort die benötigte Windungszahl.

Dreiphasenleistung nach dem Zweileistungsmesser-Verfahren

Berechnen Sie die gesamte Wirkleistung in einem Dreiphasen-Dreileitersystem mit dem Zweileistungsmesser-Verfahren. Geben Sie die beiden verketteten Spannungen (V12, V13), die Leiterströme (I2, I3) und den Phasenverschiebungswinkel ein, um das Ergebnis in Watt zu erhalten.

IC-555-Astable-Timer

Berechnen Sie Frequenz, Periodendauer, High-Zeit, Low-Zeit und Tastverhältnis eines 555-Timers im astabilen Modus. Geben Sie die Werte für Widerstand R1, Widerstand R2 und den Kondensator ein, um sofort Ergebnisse zu erhalten.

PI-Netzwerk-Impedanzanpassung

Berechnen Sie die Bauteilwerte für ein PI-Anpassnetzwerk, das einen niedrigeren Quellwiderstand auf einen höheren Lastwiderstand transformiert. Geben Sie Rs, Rl und die Betriebsfrequenz ein, um Q, die Blindwiderstände, Kapazität und Induktivität zu erhalten.

Spannungsfall

Berechnen Sie den Spannungsfall entlang eines Kupfer-, Aluminium- oder Silberkabels. Geben Sie Strom, Versorgungsspannung, Länge und Querschnitt ein und erhalten Sie den Spannungsfall in Volt und Prozent sowie die Spannung am Verbraucher.

HF-Leistungsdichte

Berechnen Sie die HF-Leistungsdichte in W/m² aus Sendeleistung, Antennengewinn (dBi) und Abstand. Geben Sie drei Werte ein, um die Strahlungsintensität im Fernfeld für Expositions- und Konformitätsprüfungen zu schätzen.

LM317 Spannung und Widerstand

Berechnen Sie die LM317-Ausgangsspannung aus den Widerständen R1 und R2 oder finden Sie die Widerstandswerte für eine Zielspannung. Geben Sie die beiden Widerstände ein, um die geregelte Ausgangsspannung in Volt zu erhalten.

Solarpanel-Größe

Berechnen Sie, wie viele Solarpanels Sie brauchen – anhand Ihres täglichen Energiebedarfs, der Peak-Sun-Hours, des Anlagenwirkungsgrads und der Modulleistung. Geben Sie Ihren Bedarf in kWh pro Tag ein und erhalten Sie die erforderliche Anlagengröße und die Anzahl der Module.

Stripline-Impedanz

Berechnen Sie die Wellenimpedanz einer symmetrischen Stripline-Leiterbahn auf einer Leiterplatte. Geben Sie die Dielektrizitätszahl, die Leiterbahnbreite, die Kupferdicke und die Höhe des Dielektrikums ein, um Z0 in Ohm zu erhalten.

Blindleistungskompensation

Berechnen Sie die Größe der Kondensatoranlage (kvar und µF), die nötig ist, um Ihren Leistungsfaktor vom Ist- auf einen Zielwert anzuheben. Geben Sie Wirkleistung, Ist- und Ziel-Leistungsfaktor, Spannung, Frequenz und Phasenanzahl ein.

Lautsprecher-Q-Faktor

Berechnen Sie den Schallgütegrad (Q) eines Lautsprechers aus seiner Resonanzfrequenz und den beiden -3-dB-Frequenzen. Geben Sie f0, f1 und f2 in Hz ein, um den Q-Faktor zu erhalten, der Bandbreite und Resonanzschärfe beschreibt.

Leerrohr-Füllgrad

Prüfen Sie den Leerrohr-Füllgrad gemäß NEC für bis zu sechs Gruppen isolierter Adern. Wählen Sie Rohrtyp und Nenngröße und geben Sie für jede Adergruppe Isolierung, Größe und Anzahl ein.

LM317-Stromregler

Berechnen Sie den Ausgangsstrom eines LM317-Konstantstromreglers anhand eines einzigen Widerstandswerts. Geben Sie einfach den Widerstand zwischen Ausgangs- und Adjust-Pin ein, um den Strom in Ampere zu erhalten.

R1-R2

Berechnen Sie R1 + R2 (Widerstand von Außenleiter und Schutzleiter) aus der Gesamt-Schlussimpedanz des Fehlerschleifs und der Quellenimpedanz. Geben Sie beide Werte in Ohm ein, um die Erdungskontinuität des Stromkreises zu prüfen.

Reiheninduktivität

Dieser Rechner bestimmt die Gesamtinduktivität von in Reihe geschalteten Spulen. Geben Sie die einzelnen Induktivitätswerte durch Kommas getrennt ein (in µH) und erhalten Sie sofort die Gesamtinduktivität.

Spezifische Arbeit der Gasturbine

Berechnen Sie die spezifische Nettoarbeit einer Gasturbine (Joule-Prozess) aus den vier Prozesstemperaturen und der spezifischen Wärmekapazität. Geben Sie T1, T2, T3, T4 und cp ein, um Turbinenarbeit, Verdichterarbeit und Nettoarbeit in kJ/kg zu erhalten.

Angefaste 90-Grad-Ecke

Berechnen Sie die effektive elektrische Länge einer angefasten 90-Grad-Ecke in einer Leiterplatten-Leitung aus Leiterbahnbreite und -höhe. Geben Sie die Leiterbahnmaße in mm ein, um die zusätzliche Länge zu erhalten, die die angefaste Biegung beiträgt.

Gütefaktor in optischen Systemen

Berechnen Sie den Gütefaktor (Q) eines optischen Resonators aus seiner zentralen Wellenlänge und seiner spektralen Linienbreite (FWHM). Geben Sie beide Werte in Nanometern ein, um Q sofort zu erhalten.

L-Anpassnetzwerk

Berechnen Sie die Bauteilwerte für ein L-Netzwerk, das bei einer gegebenen HF-Frequenz einen niedrigen Quellwiderstand an einen höheren Lastwiderstand anpasst. Geben Sie die beiden Widerstände und die Arbeitsfrequenz ein, um Q, die Reiheninduktivität und die Parallelkapazität zu erhalten.

LED-Vorwiderstand

Berechnen Sie den Vorwiderstand, der für den sicheren Betrieb einer LED benötigt wird. Geben Sie die Versorgungsspannung, die Durchlassspannung der LED und den gewünschten Strom ein, um den Widerstandswert in Ohm zu erhalten.

Feder-Resonanzfrequenz mit Schubmodul

Dieser Rechner schätzt die Resonanzfrequenz einer Feder anhand geometrischer Parameter, der Materialdichte und des Schubmoduls (G). Er eignet sich ideal zur Bewertung der Dynamik von Schraubenfedern in Präzisionsmechanik, Fahrzeugtechnik und Schwingungssystemen.

Induktivität eines Erdungsbands

Berechnen Sie die Induktivität eines flachen Erdungsbands aus Länge, Breite und Dicke in Millimetern. Das Ergebnis in nH hilft Ihnen, niederohmige Erdungsverbindungen für EMV und Hochfrequenzschaltungen auszulegen.

Inverse diskrete Fouriertransformation (IDFT)

Mit diesem kostenlosen Rechner für die inverse diskrete Fouriertransformation (IDFT) wandeln Sie Komponenten im Frequenzbereich X[k] zurück in eine Folge im Zeitbereich x[n]. Geben Sie kommagetrennte reelle oder komplexe Werte ein und erhalten Sie sofort das Ergebnis.

Parallele Induktivität

Berechnen Sie die Ersatzinduktivität parallel geschalteter Spulen. Geben Sie durch Kommas getrennte Induktivitätswerte in µH ein und erhalten Sie sofort die Gesamtinduktivität.

Parallelwiderstand

Berechnen Sie den Ersatzwiderstand beliebig vieler parallelgeschalteter Widerstände. Geben Sie die Widerstandswerte durch Kommas getrennt ein (in Ohm) und erhalten Sie sofort den Gesamtwiderstand.

Einphasen-Transformator

Berechnen Sie Sekundärspannung, Sekundärstrom und Übersetzungsverhältnis eines Einphasen-Transformators. Geben Sie Primärspannung, Primär- und Sekundärwindungen sowie Primärstrom ein und erhalten Sie sofort Ergebnisse.

mAh-Stromverbrauch

Schätzen Sie den Stromverbrauch eines Geräts in Milliamperestunden (mAh) aus seiner Stromaufnahme in mA und der Betriebsdauer in Stunden. Optional können Sie die Spannung eingeben, um zusätzlich den geschätzten Energiewert zu erhalten – nützlich für Akkulaufzeit und Energiebudgetplanung.

Microstrip-Differenzielle Impedanz

Schätzen Sie die differenzielle Impedanz eines kantengekoppelten Microstrip-Paares auf einer Leiterplatte ab, indem Sie die Single-Ended-Impedanz, den Leiterabstand und die Substrathöhe eingeben – unverzichtbar für USB-, HDMI-, LVDS- und PCIe-Verdrahtung.

Mikrostreifen-PCB-Impedanz

Berechnen Sie die Leitungswellenimpedanz einer Mikrostreifen-Leiterbahn auf einer Platine aus der Dielektrizitätskonstante des Substrats, der Leiterbahnbreite, der Substrathöhe und der Kupferdicke. Unverzichtbar für impedanzkontrolliertes Routing in Hochgeschwindigkeits- und HF-Designs.

T-Anpassnetzwerk

Berechnet die Kondensator- und Spulenwerte für ein T-Anpassnetzwerk (Impedanzanpassung) aus Frequenz, Quell- und Lastimpedanz sowie Gütefaktor — für HF-, Antennen- und Verstärkeranpassung.

Mikrostreifen-Breite aus Zo

Finden Sie die Leiterbahnbreite einer Mikrostreifenleitung, die eine bestimmte Ziel-Wellenimpedanz (Zo) ergibt. Geben Sie Zielimpedanz, Dielektrizitätszahl und Substrathöhe ein und erhalten Sie die erforderliche Breite in mm.

PCB-Mikrostreifen-Übersprechen

Schätzen Sie das Nahübersprechen (NEXT) zwischen zwei parallelen Mikrostreifenleitungen auf einer Leiterplatte ab. Geben Sie den Abstand der Leiterbahnen und die Substrathöhe ein, um den Kopplungspegel in dB zu erhalten.

Stripline-Differenzimpedanz auf Leiterplatten

Schätzen Sie die differentielle Impedanz eines Stripline-Paares auf einer mehrlagigen Leiterplatte ab. Geben Sie die single-ended-Impedanz, den Leiterbahnabstand und den Abstand zur Bezugsebene ein, um Z_diff in Ohm zu erhalten.