Was ist der Unterschied zwischen einer Reihen- und einer Parallelschaltung?

Unterschied zwischen Reihen- und Parallelschaltung erklärt: Erfahren Sie die grundlegenden Prinzipien und Anwendungen dieser grundlegenden Schaltungstypen in der Thermotechnik.

Was ist der Unterschied zwischen einer Reihen- und einer Parallelschaltung?

In der Elektrotechnik gibt es zwei grundlegende Arten von Schaltungen, die verwendet werden, um elektrische Bauteile zu verbinden: die Reihenschaltung und die Parallelschaltung. Beide Schaltungsarten haben unterschiedliche Eigenschaften und Verwendungszwecke. In diesem Artikel werden wir den Unterschied zwischen diesen beiden Schaltungsarten erläutern.

Reihenschaltung

Bei einer Reihenschaltung, auch Serienschaltung genannt, sind die Bauteile hintereinander geschaltet, sodass der gleiche elektrische Strom durch jedes Bauteil fließt. Das bedeutet, der Strom, der ein Bauteil verlässt, ist der gleiche, der in das nächste Bauteil eintritt.

Gesamter Widerstand (R_ges): Der Gesamtwiderstand in einer Reihenschaltung ist die Summe der einzelnen Widerstände.

Formel: R_ges = R₁ + R₂ + R₃ + …

Gesamtspannung (U_ges): Die Gesamtspannung ist die Summe der Spannungen über jedes einzelne Bauteil hinweg.

Formel: U_ges = U₁ + U₂ + U₃ + …

Gleicher Strom (I): Der Strom ist überall in der Reihenschaltung konstant.

Formel: I = I₁ = I₂ = I₃ = …

Parallelschaltung

In einer Parallelschaltung sind die Bauteile nebeneinander geschaltet, sodass jedes Bauteil direkt mit der Spannungsquelle verbunden ist. Dadurch teilt sich der Strom auf die unterschiedlichen Pfade auf und jedes Bauteil erhält die gleiche Spannung.

Gesamtwiderstand (R_ges): Der Kehrwert des Gesamtwiderstands ist die Summe der Kehrwerte der Einzelwiderstände.

Formel: \(\frac{1}{R_{ges}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + …\)

Gesamtstrom (I_ges): Der Gesamtstrom ist die Summe der Einzelströme durch jedes Bauteil.

Formel: I_ges = I₁ + I₂ + I₃ + …

Gleiche Spannung (U): Die Spannung ist überall in der Parallelschaltung konstant.

Formel: U = U₁ = U₂ = U₃ = …

Zusammenfassung

Der Hauptunterschied zwischen einer Reihen- und einer Parallelschaltung liegt in der Verteilung von Strom und Spannung:

In einer Reihenschaltung fließt derselbe Strom durch alle Bauteile, aber die Spannung teilt sich auf.

In einer Parallelschaltung liegt dieselbe Spannung an allen Bauteilen an, aber der Strom teilt sich auf.

Ein tiefes Verständnis dieser Unterschiede ist entscheidend für das Design und die Analyse elektrischer Schaltungen und Systeme. Indem man die Eigenschaften sowohl von Reihen- als auch von Parallelschaltungen versteht, kann man deren Verhalten in verschiedenen Anwendungen besser vorhersagen und kontrollieren.