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Wie unterscheiden sich Parallel- und Serienschaltung?
Die verschiedenen Elemente eines Stromkreises (Spannungsquelle, Stromleiter, Stromverbraucher) können unterschiedlich angeordnet werden. Bei der Parallelschaltung entstehen mehrere Stromkreise, seriell geschaltete Elemente befinden sich in einem einzigen Stromkreis.
1. Wenn du den Pluspol und den Minuspol einer Batterie mit einem Draht verbindest, fliesst Strom vom Minus- zum Pluspol. Dabei wandern Elektronen (Teilchen mit negativer Ladung) durch den Draht – genau wie Wassertropfen durch eine Wasserleitung.
2. Ein Lämpchen, das in diesen Stromkreis eingesetzt wird, fängt an zu leuchten.
3. In der Serienschaltung (auch Reihenschaltung genannt) sind mehrere Lampen oder andere elektrische Verbraucher im Stromkreis hintereinander eingebaut. Der Strom fliesst vom Minuspol zum Pluspol durch alle Lampen. Sie haben also einen gemeinsamen Stromkreis.
4. Schraubt man eine Lampe heraus, dann gehen alle Lampen aus, weil der Stromkreis unterbrochen ist. Der Strom fliesst nicht mehr.
5. Ausserdem leuchten die Lampen immer weniger hell, je mehr Lampen dazukommen. Das liegt daran, dass jede Lampe dem Strom einen Widerstand bietet und die Elektronen abbremst. Der gesamte Stromfluss wird dadurch kleiner. (Wer mit dem Konzept der elektrischen Spannung vertraut ist, weiss auch, dass jede zusätzliche Lampe Spannung beansprucht und sich die Spannung der Batterie sozusagen auf immer mehr Lampen aufteilt.)
6. Bei der Parallelschaltung sind mehrere Lampen (oder andere Stromverbraucher) „parallel“ hintereinander geschaltet. Jede Lampe hat ihren eigenen Stromkreis:
7. Wenn man eine Lampe herausschraubt, leuchten die anderen Lampen trotzdem weiter. Denn der Strom fliesst weiterhin durch die anderen Kreise:
8. Wenn eine Lampe hinzukommt, ändert sich die Helligkeit nicht. Die Elektronen müssen nämlich in jedem Kreis nur durch eine Lampe fliessen. Der Stromfluss durch jede Lampe ist gleich (und es liegt auch an allen Lampen dieselbe Spannung an).
Wenn du also möchtest, dass deine Lichterkette zuhause weiter brennt, auch wenn ein Lämpchen kaputt geht, sollten die Lämpchen parallel geschaltet sein!
9. Natürlich kannst du nicht nur mehrere Lämpchen, sondern auch mehrere Batterien in einen Stromkreis einbauen. Zwei gleiche Batterien in Serie liefern doppelt so viel Spannung wie eine einzelne. Dies nützen wir zum Beispiel beim Experiment „Strom aus der Zitrone“ aus, wo wir zwei schwache Batterien – die Zitronen – in Serie schalten!
Bilder: Redaktion SimplyScience.ch