Unterschiede und Ähnlichkeiten zwischen einer Reihenschaltung und einer Parallelschaltung

Elektrizität entsteht, wenn negativ geladene Teilchen, sogenannte Elektronen, von einem Atom zum anderen wandern. In einer Reihenschaltung gibt es nur einen einzigen Pfad, auf dem Elektronen fließen können, sodass eine Unterbrechung an einer beliebigen Stelle entlang des Pfads den Stromfluss im gesamten Stromkreis unterbricht. In einer Parallelschaltung gibt es zwei oder mehr Zweige, die separate Pfade schaffen, auf denen Elektronen fließen können, sodass eine Unterbrechung in einem Zweig den Stromfluss in den anderen nicht beeinflusst.

In einer Reihenschaltung wird der Strom überall im Stromkreis durch das wichtigste und grundlegende Gesetz der Elektrizität definiert, das als Ohmsches Gesetz bekannt ist. Das Ohmsche Gesetz besagt, dass I = V/R, wobei I den elektrischen Strom darstellt, V die von voltage gelieferte Spannung darstellt die Quelle und R steht für den Gesamtwiderstand – Widerstand gegen den elektrischen Stromfluss – des Schaltkreis. In einer Parallelschaltung ist der Strom in jedem Zweig der Schaltung umgekehrt proportional zum Widerstand jedes Zweigs, und der Gesamtstrom ist gleich der Summe der Ströme in jedem Zweig.

In einer Reihenschaltung nimmt die Potenzialdifferenz oder Spannung – die Kraft, die die Elektronen „herumdrückt“ – über jede Komponente in der Schaltung ab. Der Spannungsabfall an jeder Komponente ist proportional zu ihrem Widerstand, sodass die Summe der Spannungsabfälle gleich der von der Quelle gelieferten Gesamtspannung ist. In einer Parallelschaltung verbindet jede Komponente effektiv die gleichen zwei Punkte der Schaltung, sodass die Spannung jeder Komponente gleich ist.

In einer Reihenschaltung ist der Gesamtwiderstand einfach die Summe der Widerstände der an die Schaltung angeschlossenen Komponenten. In einer Parallelschaltung bedeutet die Tatsache, dass Strom über mehr als einen Pfad fließen kann, dass der Gesamtwiderstand niedriger ist als der Widerstand jedes einzelnen Bauteils. Der Gesamtgesamtwiderstand Rt lässt sich aus der Gleichung Rt = R1 + R2 + R3 … Rn berechnen, wobei R1, R2, R3 usw. die Widerstände der einzelnen Komponenten sind.

Abgesehen von der Tatsache, dass beide verwendet werden, um elektrische Komponenten wie Dioden, Widerstände, Schalter usw. miteinander zu verbinden, gibt es nur wenige Gemeinsamkeiten zwischen Reihen- und Parallelschaltungen. Reihenschaltungen sind so ausgelegt, dass der Strom durch jede Komponente gleich ist, während Parallelschaltungen so ausgelegt sind, dass die Spannung durch jede Komponente gleich ist.