Was ist ein Formfaktor?

Definition

Der Formfaktor wird definiert als das Verhältnis des Effektivwerts (R.M.S) zum arithmetischen Mittelwert einer Wechselgröße (entweder Strom oder Spannung). Der arithmetische Mittelwert einer Wechselgröße ist der arithmetische Durchschnitt aller Momentanwerte des Stroms oder der Spannung über einen vollständigen Zyklus.

Mathematisch ausgedrückt lautet es:

Ir.m.s und Er.m.s sind die Effektivwerte von Strom und Spannung, während Iav und Eav die durchschnittlichen Werte des Wechselstroms und der Wechselspannung sind.

Für einen sinusförmig veränderlichen Strom beträgt der Formfaktor:

Der Wert des Formfaktors beträgt 1,11.

Es besteht ein inhärentes Verhältnis zwischen dem Spitzenwert, dem Durchschnittswert und dem Effektivwert (R.M.S.) einer Wechselgröße. Um das Verhältnis zwischen diesen drei Größen zu charakterisieren, werden in der Ingenieurwissenschaft zwei wichtige Parameter eingeführt: der Spitzenfaktor und der Formfaktor.

Die Formfaktoren für verschiedene Wellenformen lauten wie folgt:

• Sinuswelle: π/(2√2) ≈ 1,1107

• Halbwelle geregelte Sinuswelle: π/2 ≈ 1,5708

• Vollwelle geregelte Sinuswelle: π/(2√2) ≈ 1,1107

• Rechteckwelle: 1

• Dreieckwelle: 2/√3 ≈ 1,1547

• Sägezahnwelle: 2/√3 ≈ 1,1547

Dies beendet den grundlegenden Begriff des Formfaktors.