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Spannung bei einer Parallelschaltung berechnen

Von einer Parallelschaltung von elektrischen Bauteilen spricht man dann, wenn alle gleichnamigen Pole miteinander Verbunden sind. Die Anzahl der parallel geschalteten Bauteile ist beliebig groß. Häufig werden Spannungsquellen wie z.B. Batterien oder Akkus parallel geschaltet, um die maximale Stromstärke zu erhöhen. Die Gesamtspannung von mehreren Spannungsquellen ist bei einer Parallelschaltung gleich groß, wie die Spannung der einzelnen Spannungsquellen, wenn man den Spannungsverlust durch den Innenwiderstand der Spannungsquellen nicht berücksichtigt. D.h. die Gesamtspannung steigt bei einer Parallelschaltung von Spannungsquellen nicht an. Wenn alle Spannungsquellen in der Parallelschaltung den gleichen Innenwiderstand besitzen, dann ist die

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Spannung Parallelschaltung berechnen

Maximalstromstärke so groß wie die Summe der Maximalstromstärke der einzelnen Spannungs- quellen. D.h. die Stromstärke steigt bei einer Parallelschaltung an, während die Spannung gleich bleibt. Wenn man bei der Berechnung der Spannung in einer Parallelschaltung die Innenwiderstände berücksichtigen will, so muss man das sogenannte Überlagerungsprinzip anwenden. Wenn Spannungsquellen parallel geschaltet werden sollen, so müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein:

Spannung Parallelschaltung berechnen

  • alle Spannungsquellen müssen die gleiche Spannung haben.
  • Es dürfen nur gleichnamige Pole zusammengeschaltet werden.
  • Des weiteren müssen die Spannungsquellen erd- bzw. potentialfrei sein oder diese werden am gleichen Pol geerdet.
  • Wenn eine Wechselspannung vorliegt, so müssen die Spannungsquellen gleichphasig zusammengeschaltet werden.

Die oben genannten Punkte sind unbedingt zu beachten, da es ansonsten zu Ausgleichsströmen zwischen den Spannungsquellen kommen kann, was einem Kurzschluss gleich kommt. Galvanische Zellen wie z.B. Batterien werden dann sehr schnell entladen und können im Extremfall Feuer fangen oder explodieren. Ein hoher Innenwiderstand in einer Zelle ist bei einer Parallelschaltung weniger kritisch als bei einer Serienschaltung. Aber die Belastbarkeit der Batterie ist geringer, so dass dies eine kürzere Einsatzzeit zur Folge hat. Eine schwache Zelle beeinflusst die Spannung in einer Parallelschaltung nicht, allerdings ergibt sich eine kürzere Einsatzdauer. Eine kurz geschlossene Zelle führt zu einer starken Erhitzung, so dass die Batterie Feuer fangen kann. Das nebenstehende Schaltbild zeigt wie sich Stromstärke und Spannung in einer Parallelschaltung verhalten. Alle Angaben ohne Gewähr!

 

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