Serielle Schaltung

Unter einer seriellen Schaltung verstehen wir die Anordnung der Komponenten in einer Linie, so dass der Strom durch jede Komponente hindurch fliessen muss.

Im linken Bild, sehen wir zwei in Serie geschaltete Batterien. Gehen wir davon aus, dass es zwei 9V Batterien sind. Entsprechend der dargestellten Formel ergibt sich eine Totalspannung U von 18V welche auf die Lampe geht.

Im rechten Bild, sind zu den beiden Batterien auch noch zwei Lampen in Serie geschaltet. Wären es zwei 9V Lämpchen, würde die benötigte Spannung U 18 Volt ergeben. Genau so viel, wie unsere beiden in Serie geschalteten Batterien ergeben.

Der Strom I welcher durch die Schaltung fliesst, ist in beiden Schemas immer identisch. Da es kein Abzweiger gibt, muss immer der gesamte Strom durch alle Komponenten fliessen.

Formeln in der seriellen Schaltung

In der Serieschaltung gillt das zweite Kirchhoffsche Gesetz, welches auch als Maschenregel bekannt ist:  Die Summe aller Spannungsverluste in einem System ist gleich der Gesamtspannung. Daraus folgt:

Der Gesamtstrom I in der seriellen Schaltung ist gleich

Die Gesamtspannung U in der seriellen Schaltung addiert sich.

Der Gesamtwiderstand R in der seriellen Schaltung addiert sich.

Berechnungsbeispiele

Vorwiderstand

Verwenden wir einen Verbraucher (z.B. 4,5V Lampe) mit einer kleineren Nennspannung als die Energiequelle (z.B. 9V Batterie), so muss ein Wiederstand vorgeschaltet werden, der die überflüssige Spannung "frist". Dies ist oft beim Betreiben von Glimmlampen, Z-Dioden oder LED's der Fall.