Reihen- und Parallelschaltung

Elektrische Bauteile können in Reihe (hintereinander) oder parallel (nebeneinander) geschaltet werden. Jede Schaltungsart hat andere Eigenschaften bei Spannung, Strom und Widerstand.

Reihenschaltung

Bei der Reihenschaltung fließt der Strom durch alle Bauteile nacheinander.

Größe	Regel
Strom I	Überall gleich: $I_{ges} = I_1 = I_2$
Spannung U	Addiert sich: $U_{ges} = U_1 + U_2$
Widerstand R	Addiert sich: $R_{ges} = R_1 + R_2$

Warnung

Bei Reihenschaltung: Wenn ein Bauteil ausfällt, hört der ganze Stromkreis auf zu funktionieren.

Parallelschaltung

Bei der Parallelschaltung zweigen die Bauteile ab — jedes hat seinen eigenen Weg.

Größe	Regel
Strom I	Addiert sich: $I_{ges} = I_1 + I_2$
Spannung U	Überall gleich: $U_{ges} = U_1 = U_2$
Gesamtwiderstand R	$\dfrac{1}{R_{ges}} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2}$

Hinweis

Heimstromversorgung ist parallel verkabelt — so funktionieren die anderen Geräte weiter, wenn eines ausfällt.

Vergleich

Eigenschaft	Reihenschaltung	Parallelschaltung
Stromfluss	Gleich durch alles	Teilt sich auf
Spannung	Teilt sich auf	Gleich überall
Ausfall	Alles aus	Nur das eine Gerät

1
Schaltungsart bestimmen
Sind die Bauteile in Reihe oder parallel verbunden?
2
Gesamtwiderstand berechnen
Reihe: R_ges = R₁ + R₂ + ... Parallel: 1/R_ges = 1/R₁ + 1/R₂ + ...
3
Strom und Spannungen berechnen
Ohmsches Gesetz anwenden: U = I × R.

Zwei Widerstände 4 Ω und 6 Ω sind in Reihe an einer 20-V-Quelle. Berechne Strom und Einzelspannungen.

$R_{ges} = 4 + 6 = 10\,\Omega$

$I = \frac{U}{R} = \frac{20}{10} = 2 \text{ A}$

$U_1 = 2 \times 4 = 8 \text{ V}, \quad U_2 = 2 \times 6 = 12 \text{ V}$

Dieselben Widerstände (4 Ω und 6 Ω) parallel an 12 V.

$\frac{1}{R_{ges}} = \frac{1}{4} + \frac{1}{6} = \frac{3+2}{12} = \frac{5}{12} \implies R_{ges} = 2{,}4\,\Omega$

$I_{ges} = \frac{12}{2{,}4} = 5 \text{ A}$

Praxisbezug: Haushaltsgeräte und Steckdosen (Parallelschaltung)

Alle Steckdosen in einem Haushalt sind parallel an das 230-V-Netz geschaltet. Jedes Gerät bekommt dieselbe Spannung (230 V), aber zieht je nach Leistung seinen eigenen Strom. Wenn der Fernseher (100 W, $I = 100/230 \approx 0{,}43$ A) und die Waschmaschine (2.000 W, $I = 2000/230 \approx 8{,}7$ A) gleichzeitig laufen, fließt der Gesamtstrom $0{,}43 + 8{,}7 \approx 9{,}1$ A durch die Hauptleitung. Elektroinstallateure berechnen diese Ströme, um Leitungen und Sicherungen richtig zu dimensionieren.

Praxisbezug: Autoscheinwerfer (Parallelschaltung)

Die Scheinwerfer eines Autos sind parallel geschaltet (Fahrzeugspannung 12 V). Wenn ein Scheinwerfer durchbrennt, leuchtet der andere weiter – genau das gewünschte Sicherheitsverhalten. Bei einer Reihenschaltung würden beide erlöschen. Kfz-Elektriker wenden täglich die Konzepte der Parallel- und Reihenschaltung an, wenn sie Fahrzeugelektrik diagnostizieren und reparieren.

Praxisbezug: Weihnachtsbeleuchtung im Vergleich

Ältere Lichterketten waren oft in Reihe geschaltet – brannte eine Birne durch, erlosch die gesamte Kette. Moderne LED-Lichterketten sind parallel oder in gemischten Schaltungen verbunden: Eine defekte LED lässt die anderen weiterbrennen. Beim Kauf von Weihnachtsbeleuchtung ist dieser technische Unterschied direkt im Verhalten der Lichterkette erkennbar.

Tipp Merke den wichtigsten Unterschied: In der Reihenschaltung ist der Strom überall gleich, die Spannungen addieren sich. In der Parallelschaltung ist die Spannung überall gleich, die Ströme addieren sich. Bei Parallelwiderständen ist der Gesamtwiderstand immer kleiner als der kleinste Einzelwiderstand.

Übungsaufgaben

Drei 6-Ω-Widerstände sind in Reihe geschaltet. Wie groß ist der Gesamtwiderstand?

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R_ges = 6 + 6 + 6 = 18 Ω

Zwei Widerstände (8 Ω und 8 Ω) sind parallel. Wie groß ist der Gesamtwiderstand?

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1/R_ges = 1/8 + 1/8 = 2/8 = 1/4 → R_ges = 4 Ω

Warum sind Weihnachtsbeleuchtungen manchmal parallel geschaltet?

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Bei Parallelschaltung leuchten die anderen Birnen weiter, wenn eine ausbrennt.