Reihen- und Parallelschaltungen — Ingenieurwesen, 14–17 Jahre

Die Anordnung von Bauteilen verändert die Wege des Stroms in einer Schaltung und beeinflusst Helligkeit, Zuverlässigkeit und Steuerung.

Ein Weg oder mehrere

In einer Reihenschaltung teilen sich die Bauteile einen einzigen durchgehenden Weg; eine Unterbrechung stoppt daher die ganze Schaltung. In einer Parallelschaltung gibt es mehrere Zweige, sodass einer ausfallen kann, während die anderen weiterarbeiten.

Das Problem eines einzigen Ausfalls

Bei frühen Lichterketten konnten alle Lampen ausgehen, wenn eine Birne ausfiel. Ingenieurinnen und Ingenieure brauchten passende Schaltungen: Ein Reihenweg vereinfacht eine Kette, parallele Zweige halten getrennte Geräte in Betrieb und erleichtern die Fehlersuche.

Zwei Lampen in zwei Anordnungen

Schließt man zwei gleiche Lampen in Reihe an eine Batterie an, gibt es nur eine Schleife; wird eine entfernt, gehen beide aus. In Parallelschaltung gibt es zwei Zweige, daher bleibt eine an, wenn die andere entfernt wird. Die Anordnung verändert das Verhalten, nicht die Lampe.

Parallel bedeutet nicht automatisch heller

Man könnte denken, ein zusätzlicher paralleler Zweig mache alle Lampen immer heller. Auch Batterie und Leitungen zählen: zusätzliche Zweige können mehr Strom verlangen, und eine schwache Quelle kann Spannung verlieren oder schneller leer werden.

Warum Häuser Parallelschaltungen verwenden

Lampen und Steckdosen in Häusern sind meist parallel geschaltet, sodass das Ausschalten einer Lampe die anderen nicht ausschaltet. Jedes Gerät kann unabhängig versorgt werden, während Schutzvorrichtungen einen fehlerhaften Zweig trennen können.

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