Parallelschaltung

Die Parallelschaltung ist eine weitere wichtige Schaltungsart, die in der Praxis häufig vorkommt. Wenn an eine Spannungsquelle mehrere Verbraucher angeschlossen sind, liegen diese parallel. Der Strom teilt sich auf die einzelnen Verbraucher auf:

Parallelschaltung mit 2 Widerständen

In der Parallelschaltung gilt: I = I1 + I2
Sind die Verbraucher identisch – die Widerstände also gleich groß – dann sind auch die Teilströme gleich groß. Bei unterschiedlichen Widerständen wird der Strom am kleineren Widerstand höher sein.

Parallelschaltung in der Hauselektrik

In der Hauselektrik kommen Parallelschaltungen sehr häufig vor. So wie in diesem Beispiel werden mehrere Verbraucher an eine Steckdosenleiste angeschlossen.

Steckerleiste mit vielen Verbrauchern

Alle liegen an der gleichen Spannung. Mit jedem zusätzlichen Stecker, der in die Leiste gesteckt wird, wird ein weiterer Verbraucher parallelgeschaltet. Je nach dem eigenen Widerstand zieht jeder einzelne Verbraucher den Strom, den er für seinen Zweck braucht. Die einzelnen Ströme summieren sich in der Zuleitung, je mehr Verbraucher, umso höher wird der gesamte Strom.

In der Praxis werden solche Steckerleisten manchmal überlastet. Wenn einzelne Verbraucher sehr viel Strom brauchen, weil sie eine hohe Leistung haben, dann kann das Kabel einer Steckdosenleiste schon mal warm werden. Das wäre zum Beispiel bei Heizkörpern der Fall, weil einer allein schon 10A ziehen kann.

Das Schaltbild für so einen praktischen Fall könnte etwa so aussehen:

Parallelschaltung mit 3 Verbrauchern und einem Leitungswiderstand in Reihe

Dies ist eine Kombination aus einer Parallelschaltung und einer Reihenschaltung. Die Verbraucher liegen parallel, die Leitung dazu in Reihe. Der Strom aller Einzelwiderstände summiert sich zum Gesamtstrom. Wenn die Stromstärke sehr hoch wird, gewinnt der Leitungswiderstand an Bedeutung. Denn dann reicht schon ein relativ kleiner Leitungswiderstand, um einen ordentlichen Spannungsabfall an der Leitung zu verursachen
(U = I * R). Und die Leistung, die an der Leitung „verbraten“ wird, erhitzt die Leitung (P = U * I).

Der Leitungswiderstand in dieser Darstellung symbolisiert die Summe aller Einzelwiderstände in der Zuleitung. Das können Kabelverschraubungen, weitere Stecker oder Verschmutzungen an Kontakten – alle samt mit kleinen Übergangswiderständen, die in Reihe liegen. An der Stelle mit dem größten Übergangswiderstand entsteht die größte Hitze. Dort kann z. B. ein Stecher verschmoren, eine Isolierung schmelzen oder (wenn der Strom höher als 16A steigt) eine Sicherung in der Hauselektrik durchbrennen.

Übergangswiderstände (Stecker in einer Steckdose) liegen in der Größenordnung von 0,1 Ohm. Der Wert kann stark variieren, je nach Werkstoff und Qualität der Kontaktflächen. Bei alten verschmutzten Steckern und nachlassender Kontaktkraft durch die Klemme in der Steckdose liegen die Widerstände noch höher. Eine typische Klemmverbindung mit Kontaktwiderstand von 0,1 Ohm wird sich bei einem zulässigen Strom von 16 Ampere mit eine Wärmeleistung von 25 Watt aufheizen.

Es gibt neben elektrischen Klemmverbindungen auch Schraubverbindungen, Crimp-Verbindungen, Nietverbindungen und Lötverbindungen. Jede dieser Verbindungsstellen ist mit einem Übergangswiderstand behaftet.

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