Reihen- und Parallelschaltung

Bedeutung (Warum?)

Zwei Bauteile können auf zwei Arten verbunden werden: in Reihe (hintereinander, ein Strompfad) oder parallel (nebeneinander, verzweigt).

Nutzen (Wozu?)

Fast jede Prüfungsschaltung lässt sich in reine Reihen- und Parallelstücke zerlegen. Wer die Regeln kennt, findet Gesamtwiderstand, Teilspannungen und Teilströme. Thema u. a. in Physik der Realschule, Jahrgangsstufe 9 und 10.

Funktionsweise (Wie?)

Reihenschaltung
überall dieselbe Stromstärke, Spannung teilt sich auf:

\( R_{ges}=R_1+R_2\qquad I_{ges}=I_1=I_2\qquad U_{ges}=U_1+U_2 \)

Parallelschaltung
überall dieselbe Spannung, Strom teilt sich auf:

\( \dfrac{1}{R_{ges}}=\dfrac{1}{R_1}+\dfrac{1}{R_2}\qquad U_{ges}=U_1=U_2\qquad I_{ges}=I_1+I_2 \)

Das Amperemeter wird deshalb in Reihe geschaltet, das Voltmeter parallel.

Praxisbeispiel (Wo?)

Zwei Widerstände \(R_1=R_2=6\,\Omega\):

\( \text{Reihe:}\ R_{ges}=6+6=12\,\Omega \qquad \text{parallel:}\ \dfrac{1}{R_{ges}}=\dfrac{1}{6}+\dfrac{1}{6}=\dfrac{1}{3}\Rightarrow R_{ges}=3\,\Omega \)

Bei Parallelschaltung ist der Gesamtwiderstand also kleiner als der kleinste Einzelwiderstand.

Merksatz

Reihe: Widerstände addieren, Strom überall gleich. Parallel: Kehrwerte addieren, Spannung überall gleich – der Gesamtwiderstand wird kleiner.