Serie vs Parallelschaltungen: Wasist der Unterschied?

Eines der ersten Prinzipien, die man verstehen muss, wenn man etwas über Elektrizität lernt, ist die Unterscheidung zwischen einer Parallelschaltung und einer Reihenschaltung. Beide Arten von Schaltungen versorgen mehrere Geräte mit Strom, indem ein elektrischer Strom durch Drähte fließt, aber hier endet die Ähnlichkeit.

Um die Unterschiede zwischen einem Stromkreis, in dem die Geräte in Reihe geschaltet sind, und einem Stromkreis, in dem sie parallel geschaltet sind, zu verstehen, müssen Sie zuerst die Grundlagen eines Stromkreises verstehen.

In sehr einfachen Worten arbeiten alle Schaltungen, indem sie eine geschlossene Schleife von Drähten bereitstellen, durch die elektrischer Strom fließen kann. Elektrischer Strom ist im Wesentlichen die Bewegung von Elektronen durch die Schaltung von der Quelle (durch heiße Drähte) und zurück zur Quelle (durch neutrale Drähte). Wenn Lichter oder andere Geräte in diese Schaltungsschleife eingezapft werden, kann der sich bewegende Strom diese Geräte mit Strom versorgen. Jede Unterbrechung des Weges (z. B. das Öffnen eines Schalters) stoppt den Stromfluss und beendet den Stromkreis vorübergehend.

Was ist eine Reihenschaltung?

Eine Reihenschaltung ist ein geschlossener Stromkreis, in dem der Strom einem Pfad folgt. In einer Reihenschaltung sind die Geräte entlang der Schaltungsschleife in einer durchgehenden Reihe geschaltet, so dass bei Ausfall oder Abschaltung eines Geräts der gesamte Stromkreis unterbrochen wird. Somit hören alle Geräte entlang der Schaltung auf, gleichzeitig zu arbeiten. Serienschaltungen sind in der Hausverkabelung etwas selten, aber sie werden manchmal in Lichterketten oder Landschaftsleuchten verwendet, bei denen ein Ausfall einer Glühbirne dazu führt, dass die gesamte Lichterkette dunkel wird.

Wenn die Glühbirne in einer Lichterkette erlischt, entsteht ein offener Stromkreis in der Verkabelung. Viele moderne Urlaub Lichterketten verbinden jetzt jedoch über eine Parallelschaltung, so dass eine Kette auch dann funktionsfähig bleiben kann, wenn eine der Glühbirnen defekt ist. Die meisten neueren LED-Weihnachtslichter sind als Parallelschaltungen verdrahtet.

Was ist eine Parallelschaltung?

Viel häufiger als Serienschaltungen sind parallel geschaltete Schaltungen — einschließlich der meisten Haushaltszweigschaltungen, die Leuchten, Steckdosen und Geräte mit Strom versorgen. Eine Parallelschaltung ist auch ein geschlossener Stromkreis, in dem sich der Strom in zwei oder mehr Pfade teilt, bevor er wieder zusammenkommt, um den gesamten Stromkreis zu vervollständigen. Hier ist die Verdrahtung so konfiguriert, dass jedes Gerät in ständigem Kontakt mit dem Hauptstromkreis steht. Einzelne Geräte „tippen“ lediglich auf die Hauptkreisschleife, ähnlich wie Autobahnrampen es Autos ermöglichen, zu existieren und eine Autobahn zu betreten, ohne die Hauptstraße zu unterbrechen. Eine Parallelschaltung hat viele solcher „Off-Ramp / On-Ramp“ -Schleifen, so dass ein Fehler in einer einzelnen Schleife niemals die gesamte Schaltung abschaltet.Die meisten Standard-120-Volt-Haushaltsstromkreise in Ihrem Haus sind (oder sollten) Parallelschaltungen sein. Steckdosen, Schalter und Leuchten sind so verdrahtet, dass die heißen und neutralen Drähte einen kontinuierlichen Stromkreis aufrechterhalten, unabhängig von den einzelnen Geräten, die ihre Energie aus dem Stromkreis beziehen.

Manchmal wird dieser kontinuierliche Weg durch „Pigtailing“ in die Stromkreisdrähte erzeugt, um eine Steckdose oder Leuchte mit Strom zu versorgen (die Pigtails sind die Ausgangs- und Eintrittsrampen für den Stromfluss). Zu anderen Zeiten schafft das Design des Geräts den kontinuierlichen fortlaufenden Pfad. Eine Standard-Auslassbuchse weist beispielsweise einen Metallstreifen (Verbindungslasche) zwischen den Schraubklemmenpaaren auf, der sicherstellt, dass der Weg zum nächsten Auslass erhalten bleibt. Wenn die Steckdose defekt ist, stellt die Verbindungslasche am Gerät sicher, dass der Stromfluss zum nächsten Ausgang im Stromkreis fortgesetzt wird.

Verwendung einer Reihenschaltung über einer Parallelschaltung

Ein Haushaltsbeispiel, bei dem eine Reihenschaltung nützlich ist, wenn eine einzelne GFCI-Buchse (Ground-Fault Circuit Interrupter) zum Schutz anderer Standardbuchsen verwendet wird, die sich „stromabwärts“ des GFCI befinden.

Eine GFCI-Buchse hat Schraubklemmen mit der Bezeichnung „line“ sowie Schraubklemmen mit der Bezeichnung „load.“ Die Lastanschlüsse können verwendet werden, um die Verdrahtung zu zusätzlichen regulären Buchsen über das GFCI hinaus zu verlängern, wodurch sie auch den GFCI-Schutz genießen können. Sollte der FI-Schutzschalter jedoch ausfallen, funktionieren auch alle angeschlossenen nachgeschalteten Ausgänge nicht mehr. Dieser Abschnitt der Schaltung ist also ein Beispiel für die Verdrahtung in Reihe.

Ein weiteres Element, das eine Serienverdrahtung verwendet, ist eine Steckdosenleiste. Eine Steckdosenleiste verwendet einen Schalter, um mehrere Geräte und Geräte in parallelen Schaltungen zu steuern. Wenn Sie jedoch die Steckdosenleiste ausschalten, schalten Sie alle an die Steckdosenleiste angeschlossenen Geräte und Geräte aus.