Serien- und Parallelschaltungen: Was ist der Unterschied?

Geschrieben von Timothy Thiele

Eines der ersten Prinzipien, die man verstehen muss, wenn man etwas über Elektrizität lernt, ist die Unterscheidung zwischen einem Parallel- und einem Serienstromkreis. Um den Unterschied zwischen einem Stromkreis, in dem die Geräte in Reihe geschaltet sind, und einem, in dem sie parallel geschaltet sind, zu verstehen, müssen Sie zunächst die Grundlagen eines Stromkreises verstehen. Elektrischer Strom ist im Wesentlichen die Bewegung von Elektronen durch den Stromkreis von der Quelle (durch heiße Drähte) und zurück zur Quelle (durch neutrale Drähte). Wenn Lampen oder andere Geräte an diesen Stromkreis angeschlossen sind, kann der fließende Strom diese Geräte mit Strom versorgen. Jede Unterbrechung des Stromkreises (z. B. das Öffnen eines Schalters) unterbricht den Stromfluss und beendet den Stromkreis vorübergehend.

Was ist eine Reihenschaltung?

Eine Reihenschaltung ist ein geschlossener Stromkreis, in dem der Strom nur einen Weg nimmt. In einer Reihenschaltung sind die Geräte entlang der Stromkreisschleife in einer durchgehenden Reihe angeschlossen, so dass bei Ausfall oder Unterbrechung eines Geräts der gesamte Stromkreis unterbrochen wird. Das bedeutet, dass alle Geräte entlang des Stromkreises zur gleichen Zeit ausfallen. Reihenschaltungen sind in der Hausverkabelung eher selten, werden aber manchmal in Lichterketten oder Landschaftsleuchten verwendet, wo der Ausfall einer Glühbirne dazu führt, dass die gesamte Kette dunkel wird. Viele moderne Lichterketten sind heute jedoch parallel geschaltet, so dass eine Kette auch dann noch funktioniert, wenn eine der Glühbirnen defekt ist. Die meisten neueren LED-Lichterketten sind als Parallelschaltung verdrahtet.

Was ist eine Parallelschaltung?

Viel häufiger als Reihenschaltungen sind parallel geschaltete Stromkreise, darunter die meisten Haushaltsstromkreise, die Beleuchtungskörper, Steckdosen und Geräte versorgen. Ein Parallelstromkreis ist ebenfalls ein geschlossener Stromkreis, bei dem sich der Strom in zwei oder mehr Pfade aufteilt, bevor er wieder zusammenläuft, um den gesamten Stromkreis zu schließen. Hier ist die Verkabelung so ausgelegt, dass jedes Gerät in ständigem Kontakt mit dem Hauptstromkreis steht. Die einzelnen Geräte „zapfen“ lediglich den Hauptstromkreis an, ähnlich wie Autobahnrampen es den Autos ermöglichen, auf eine Autobahn aufzufahren, ohne die Hauptverkehrsstraße zu unterbrechen.

Ein paralleler Stromkreis hat viele solcher „Off-Ramp-On-Ramp“-Schleifen, so dass ein Ausfall in einer einzelnen Schleife nie den gesamten Stromkreis abschaltet. Die meisten standardmäßigen 120-Volt-Haushaltsstromkreise in Ihrem Zuhause sind (oder sollten) parallele Stromkreise sein. Steckdosen, Schalter und Leuchten sind so verdrahtet, dass die heißen und neutralen Drähte einen kontinuierlichen Stromkreislauf aufrechterhalten, unabhängig von den einzelnen Geräten, die ihren Strom aus dem Stromkreislauf beziehen.Manchmal wird dieser kontinuierliche Stromkreislauf durch „Pigtails“ in die Stromkreisdrähte geschaffen, um eine Steckdose oder eine Leuchte mit Strom zu versorgen (die Pigtails sind die Ausgangs- und Eingangsrampen für den Stromfluss). In anderen Fällen wird der kontinuierliche Stromfluss durch das Design des Geräts erzeugt. Eine Standard-Steckdose hat beispielsweise einen Metallstreifen (Verbindungslasche) zwischen den Schraubklemmenpaaren, der sicherstellt, dass der Weg zur nächsten Steckdose erhalten bleibt. Wenn die Steckdose defekt ist, sorgt die Verbindungslasche am Gerät dafür, dass der Stromfluss zur nächsten Steckdose im Stromkreis weiterläuft.

Wann ist eine Reihenschaltung einer Parallelschaltung vorzuziehen?

Ein Beispiel für einen Haushalt, in dem eine Reihenschaltung sinnvoll ist, ist eine einzelne FI-Schutzkontaktsteckdose, die zum Schutz anderer Standardsteckdosen verwendet wird, die sich „stromabwärts“ von der FI-Schutzkontaktsteckdose befinden.

Eine FI-Schutzkontaktsteckdose hat Schraubklemmen mit der Bezeichnung „Leitung“ sowie Schraubklemmen mit der Bezeichnung „Last“. Die Lastklemmen können verwendet werden, um die Verdrahtung zu weiteren normalen Steckdosen jenseits des GFCI zu verlängern, wodurch diese ebenfalls den GFCI-Schutz genießen können. Sollte der FI-Schutzschalter jedoch ausfallen, werden auch alle nachgeschalteten Steckdosen ihre Funktion verlieren. Dieser Teil des Stromkreises ist also ein Beispiel für eine Serienverdrahtung Ein weiteres Element, das eine Serienverdrahtung verwendet, ist eine Steckdosenleiste. Eine Steckdosenleiste steuert mit einem Schalter mehrere parallel geschaltete Geräte und Vorrichtungen. Wenn Sie jedoch die Steckdosenleiste ausschalten, schalten Sie auch alle an die Leiste angeschlossenen Geräte aus.Reihenschaltung

• Geschlossener Stromkreis
• Nicht üblich in Haushalten
• Unzuverlässige Verdrahtungsmethode
• Ausfall betrifft alle Geräte/Glühlampen

Parallelschaltung

• Geschlossener Stromkreis
• Gebräuchlich in Haushalten
• Zuverlässige Methode der Verkabelung
• Ausfall betrifft nicht alle Geräte/Glühlampen