Referenz · aktualisiert am 10. November 2026
Spannungsfall Rechner: Leiterquerschnitt, Länge und Strom
Strom durch ein Kabel verliert unterwegs etwas Spannung: Uverlust = I × R, wobei R der Widerstand der Leitung für Hin- und Rückweg ist. Gib Material, Querschnitt, einfache Länge, Strom und Quellenspannung ein, und der Rechner liefert den Spannungsfall in Volt und Prozent und die Spannung, die an der Last ankommt. Es ist eine Schätzung allein aus dem Widerstand der Leitung; es wird keine Installationsnorm angewendet.
iPhone und iPad (iOS 17 oder neuer): kostenlos im App Store. Android später.
Spannungsfall Rechner
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Wähle den Leiterquerschnitt in mm² oder als AWG-Nummer (die Fläche jeder AWG-Größe steht daneben), die Länge in Metern oder Fuß und den Strom in A, mA oder µA. Die Länge gilt einfach, von der Quelle zur Last: Den Rückleiter zählt der Rechner selbst mit. Dezimalpunkt und Dezimalkomma funktionieren beide. Die Quellenspannung ist optional; ohne sie liefert der Rechner nur den Spannungsfall in Volt. Gib bei Drehstrom die verkettete Spannung (zwischen den Außenleitern) ein.
Die Formel
Der Widerstand eines Leiters ist R = ρ × L ÷ A, mit dem spezifischen Widerstand ρ in Ω·mm²/m, der Länge L in Metern und dem Querschnitt A in mm². Der Strom fließt hin und zurück, daher zählt die Länge bei Gleichstrom und einphasigem Wechselstrom doppelt:
Uverlust = 2 × ρ × L × I ÷ A
Bei dreiphasigem Wechselstrom ist der Spannungsfall zwischen den Außenleitern das √3-Fache (1,732) des Falls in einem Leiter:
Uverlust = √3 × ρ × L × I ÷ A
Dann gilt Prozent = Uverlust ÷ Uquelle × 100 und Ulast = Uquelle − Uverlust. Die im Kabel verlorene Leistung ist Uverlust × I bei zwei Leitern und √3 × Uverlust × I bei Drehstrom. Ein Fuß wird als 0,3048 m gerechnet.
Annahmen und Grenzen
Der Rechner verwendet diese spezifischen Widerstände bei 20 °C: Kupfer 0,017241 Ω·mm²/m (17,241 nΩ·m, weichgeglühtes Kupfer, 58,0 MS/m) und Aluminium 0,0282 Ω·mm²/m (28,2 nΩ·m). Die Werte stammen aus der Wikipedia-Tabelle Electrical resistivity and conductivity (Kupfer 1,72 × 10⁻⁸ Ω·m, Aluminium 2,82 × 10⁻⁸ Ω·m bei 20 °C, gelesen am 2026-11-10). Die AWG-Flächen werden mit der AWG-Formel für den Durchmesser berechnet, wie in der AWG-zu-mm²-Tabelle.
- 20 °C, ohne Temperaturanstieg. Ein warmes Kabel hat einen höheren Widerstand: Kupfer legt um etwa 0,39 % pro Kelvin zu.
- Nur Widerstand, keine Reaktanz. Bei langen oder dicken Wechselstromkabeln ist der tatsächliche Spannungsfall höher.
- Ein massiver, blanker Leiter. Eine Litze liegt etwas höher.
- Gleichbleibender Strom. Anlaufströme und wechselnde Lasten sind nicht erfasst.
Es ist eine Schätzung. Sie wendet keine Installationsnorm und keine Bemessungsregel an: Es gibt keine Nachschlagewerte aus NEC-, IEC- oder anderen Tabellen, keinen zulässigen Prozentwert und keine Aussage, ob ein Kabel zulässig ist. Für eine Installation entscheiden die geltenden Vorschriften und die für die Planung verantwortliche Person.
Rechenbeispiele
Ein 12-V-Stromkreis. Kupfer, 2,5 mm², 20 m einfach, 10 A, Gleichstrom, 12 V Quelle. Uverlust = 2 × 0,017241 × 20 × 10 ÷ 2,5 = 2,76 V, das sind 23 % von 12 V. Die Last erhält 9,24 V, und das Kabel verliert 27,6 W.
| Material | Querschnitt | Länge | Strom | Quelle | Spannungsfall | Prozent | An der Last |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kupfer | 2,5 mm² | 20 m | 10 A | 12 V DC | 2,76 V | 23 % | 9,24 V |
Ein 120-V-Stromkreis in AWG. Kupfer, AWG 12 (3,31 mm²), 50 Fuß einfach, 15 A, einphasig, 120 V. Die Länge beträgt 15,24 m. Uverlust = 2 × 0,017241 × 15,24 × 15 ÷ 3,309 = 2,38 V, das sind 1,99 %. Die Last erhält 117,6 V.
| Material | Querschnitt | Länge | Strom | Quelle | Spannungsfall | Prozent | An der Last |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kupfer | AWG 12 | 50 Fuß | 15 A | 120 V AC | 2,38 V | 1,99 % | 117,6 V |
Drehstrom in Aluminium. Aluminium, 25 mm², 100 m, 40 A, dreiphasig, 400 V zwischen den Außenleitern. Uverlust = 1,732 × 0,0282 × 100 × 40 ÷ 25 = 7,82 V, das sind 1,95 %. Die Last erhält 392,2 V.
| Material | Querschnitt | Länge | Strom | Quelle | Spannungsfall | Prozent | An der Last |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Aluminium | 25 mm² | 100 m | 40 A | 400 V Drehstrom | 7,82 V | 1,95 % | 392,2 V |
Live mit dem Multimeter messen
Den Spannungsfall kennst du am sichersten, wenn du ihn misst. Schließe ein Bluetooth-Multimeter an, das die App live liest, etwa das OWON OW18B, und lies die Spannung an der Quelle und die Spannung an der Last ab, während der Stromkreis seinen normalen Strom führt. Die Differenz ist der Spannungsfall, über beide Leiter zusammen. Nimm beide Messwerte vom selben Bezugspunkt und halte die Messleitungen kurz.
Der Rechner in der App hat voreingestellte Formeln für das ohmsche Gesetz und die Leistung, Reihen- und Parallelschaltung, Spannungsteiler, LED-Vorwiderstände, RC, dB und Einheitenumrechnung sowie einen Parallel-Operator, mit dem du eine Summe direkt eintippen kannst. Cal Box füllt ihn aus deinem Live-Messwert und den letzten Aufnahmen. Für Strom und Leistung der Leitung bei bekanntem Widerstand nimmst du den Rechner für das ohmsche Gesetz.
Was die App hier kann und was nicht
| Was sie kann | Tarif |
|---|---|
| Ein Rechner mit SI-Präfix-Tasten, technischer Eingabe wie 4k7 und einem Parallel-Operator. | Kostenlos |
| Fertige Formeln für ohmsches Gesetz und Leistung, Reihe und parallel, Teiler, LED-Vorwiderstand, RC, dB und Einheiten. | Kostenlos |
| Cal Box füllt den Rechner aus Ihrem Live-Messwert und den letzten Erfassungen und schlägt das ohmsche Gesetz vor. | Kostenlos |
Fragen
Wie berechne ich den Spannungsfall in einer Leitung?
Multipliziere den Widerstand der Leitung für Hin- und Rückweg mit dem Strom: Uverlust = 2 × ρ × L × I ÷ A bei Gleichstrom oder einphasigem Wechselstrom, mit L als einfacher Länge. 2,5 mm² Kupfer, 20 m, 10 A ergeben 2,76 V.
Zählt der Rechner den Rückleiter mit?
Ja. Gib die einfache Länge von der Quelle zur Last ein. Bei Gleichstrom und einphasigem Wechselstrom zählt der Rechner zwei Leiter; bei Drehstrom verwendet er den Faktor √3.
Sind 3 % oder 5 % Spannungsfall zulässig?
Das sagt der Rechner nicht. Die zulässigen Werte hängen von den Vorschriften für die jeweilige Installation und vom Bedarf der Last ab, und der Rechner wendet keine davon an. Er liefert nur den Spannungsfall durch den Widerstand, zum Vergleich mit dem, was deine Vorschriften und deine Last erlauben.
Warum weicht mein gemessener Spannungsfall vom berechneten ab?
Die Rechnung nimmt 20 °C und nur Widerstand an. Ein warmes Kabel, eine Litze, eine schlechte Klemmstelle oder Reaktanz in einem Wechselstromkreis erhöhen den Spannungsfall. Miss die Spannung an der Quelle und an der Last unter Last, um den tatsächlichen Wert zu sehen.
Wie rechne ich AWG in mm² um?
Die Größenliste zeigt die Fläche jeder AWG-Größe neben ihrer Nummer. Die vollständige Tabelle steht auf der Seite AWG zu mm².
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