Bei einer Parallelschaltung sind alle Widerstände oder Verbraucher nebeneinander geschaltet. Die Parallelschaltung besteht aus mehreren Stromkreisen. Alle Stromkreise sind an gemeinsame Stromeingangs- und Stromausgangsklemmen angeschlossen.

Verbraucher an unserem Stromnetz wie z.B. LED-Lampen, Laptops, TV-Geräte, elektrische Haushaltsgeräte usw. werden für genormte Spannungen (230 V) hergestellt. Sie werden daher allesamt parallel ans Netz geschaltet. Das Parallelschalten ans Stromnetz bringt u.a. folgende Vorteile:

• Jeder Verbraucher kann einzeln ein- und ausgeschaltet werden.
• Der Ausfall eines Verbrauchers hat auf die anderen keinen Einfluss.

1.) Untersuchen Sie die Gesetzmässigkeiten einer Parallelschaltung anhand eines virtuellen Messlabors.

Bauen Sie die untenstehende Parallelschaltung mit U = 120 V, R1 = 20 Ohm, R2 = 30 Ohm und R3 = 40 Ohm im virtuellen Messlabor nach.

2.) Starten Sie als nächstes das virtuelle Messlabor, indem Sie auf das untenstehende Bild klicken und bauen Sie oben beschriebene Parallelschaltung auf. Beachten Sie dabei, dass Sie als Spannungsquelle die Hochvolt-Batterie (markiert mit gelbem Achtung-Dreieck) und für die Widerstände R1, R2 und R3  normale Widerstände verwenden. Die entsprechende Parallelschaltung sieht dann folgendermassen aus:

3.) Messen Sie die vier Spannungen U, U1, U2 und U3. Tragen Sie die Messwerte auf die vorbereiteten Linien im Physikskript auf der Seite 5.8 ein (vgl. Bild unten hellgelbe Markierung).

4.) Messen Sie ebenfalls die vier Ströme I, I1, I2 und I3. Tragen Sie die Messwerte auf die vorbereiteten Linien im Physikskript auf der Seite 5.8 ein (vgl. Bild unten hellgelbe Markierung).

5.) Analysieren Sie jetzt Ihre Messwerte. Welche der vier unten folgenden Gesetzmässigkeiten treffen für eine Parallelschaltung zu?

• In jedem Widerstand fliesst derselbe Strom.
• Alle Widerstände liegen an derselben Spannung.
• Am grössten Widerstand liegt die grösste Spannung an.
• Durch den kleinsten Widerstand fliesst der grösste Strom.
• Die Teilspannungen sind proportional zu den Teilwiderständen.
• Die Teilströme sind umgekehrt proportional zu den Teilwiderständen.
• Der Gesamtstrom I entspricht der Summe der Teilströme (I1 + I2 + I3).
• Die angelegte Spannung U entspricht der Summe der Teilspannungen (U1 + U2 + U3).

6.) Schreiben Sie die vier zutreffenden Gesetzmässigkeiten der Parallelschaltung auf die vier leeren Zeilen im Physikskript auf der Seite 5.8 (vgl. Bild unten hellgelbe Markierung).

7.) Schauen Sie die folgende Herleitung zum Gesamtwiderstand einer Parallelschaltung an und schreiben Sie diese im Physikskript auf der Seite 5.8 unten dazu.

Bei nur zwei parallel geschalteten Widerständen lässt sich die Formel zur Berechnung des Gesamtwiderstandes vereinfachen.  Wie man diese vereinfachte Formel herleitet, wird im folgenden Video erklärt. Schreiben Sie auch hier die Herleitung ins Physikskript auf der Seite 5.9 ab.

Die beiden eben hergeleiteten Formeln sollen in der nächsten Übung 1 angewendet werden.

8.) Lösen Sie die Übung 1 auf der Seite 5.9 im Physikskript. Wenden Sie für die Stufe I die Punkt-über-Strich-Formel (R1*R2 / R1 + R2) und für die Stufe II die Doppelbruchformel 1 / (1/R1 + 1/R2 + 1/R3) an.

Kontrollieren und ergänzen Sie Ihre Rechnung, indem Sie das nachfolgende Video anschauen.

9.) Lösen Sie jetzt die Forms-Lernkontrolle zur Parallelschaltung von Widerständen.

Abschliessend zum Thema Parallelschaltung soll eine weitere Übung gerechnet werden. Speziell an dieser Übung ist, dass darin der Gesamtwiderstand und zwei Teilwiderstände gegeben sind und daraus ein dritter unbekannter Teilwiderstand berechnet werden soll.

10.) Lesen Sie die Übung 1 auf der Seite 5.10 im Physikskript durch. Schauen Sie sich anschliessend das Erklärvideo an und schreiben Sie die Musterlösung im Skript dazu.

11.) Lösen Sie als Vertiefung zum Thema Parallelschaltung die Aufgaben 5.22 bis 5.28 im Physikskript.

!! Bravo !! Nun haben Sie alle Pflicht-Lernziele der Elektrotechnik erarbeitet.

Zusätzlich haben Sie noch die Möglichkeit selber Messungen in einem Messpraktikum zu tätigen und/oder eine Mutprobe zu machen, bei der Sie sich selber kontrolliert von Strom durchfliessen lassen. 

Nehmen Sie bei Interesse an obigen beiden Angeboten Kontakt mit mir auf.

Selbstverständlich können Sie die restliche Zeit auch dafür nutzen, um sich auf die Diplomprüfung im Fach Naturwissenschaften (Biologie, Chemie und Physik) vorzubereiten. Viel Erfolg!