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Rechts eine Parallelschaltung und links a Serienverbindung mit zwei 500 . Widerständen Ohm und Messgeräte für die Stromspannung (V) und die Stromstärke (EIN)

EIN parallele Verbindung ist in der Elektronik eine Konfiguration von Komponenten oder Teilschaltungen, bei denen die fließen über die einzelnen Komponenten (oder Teilschaltungen) ist geteilt und der Stromspannung ist bei allen Unterkomponenten gleich.

Zum Beispiel sind zwei Dioden parallel, wenn beide Kathoden wenn beides Anoden sind miteinander verbunden. Diese Verbindungen bilden die Verbindungen der (konzeptionellen) Ersatzschaltung.

Viele Komponenten haben aufgrund ihrer Symmetrie nur eine Möglichkeit der Parallelschaltung. Jeder Widerstand in einer Schaltung ist (elektronisch gesprochen) reversibel, ohne die Funktion der Schaltung zu ändern. Komponenten wie Dioden fehlt diese Symmetrie, ihre Anschlüsse sind nicht gleichwertig. Werden diese Komponenten invers parallel geschaltet, spricht man von einer antiparallelen Verbindung.

Anwendungen

• Leistungsbegrenzung: Durch die Verteilung des Stroms auf die Komponenten werden die einzelnen Komponenten thermisch weniger belastet.
• Komponentenwert entwickeln: Durch geschicktes Kombinieren von Widerständen oder Kondensatoren lassen sich Werte zusammenstellen, die im Handel nicht erhältlich sind.
• Messung: Eine Spannung kann gemessen werden, indem ein (richtig kalibriertes) hochohmiges Voltmeter mit einem niedrigen Widerstand parallel geschaltet wird.
• Stromversorgung: Da bei Parallelschaltung die Spannung über alle Komponenten bzw. Teilkreise (idealerweise) gleich ist, ist es am einfachsten, parallel geschaltete Geräte zu versorgen.
• Logikgatter: Durch Parallelschalten von zwei oder mehr Schaltern a ODER-Gatter erstellt werden, d.h. ein Gerät wird eingeschaltet, wenn man oder mehr Schalter werden eingeschaltet.

Wiederbeschaffungswerte

Das Parallelschalten von Komponenten erzeugt ein Analogon einer neuen Komponente, die durch die Ersatzschaltung repräsentiert wird. Aus den einzelnen Komponentenwerten lassen sich die Eigenschaften dieser Ersatzschaltung ableiten.

Fließen

Der Gesamtstrom in einer Parallelschaltung ist gleich der Summe des Stroms durch die verschiedenen Zweige der Schaltung.

${displaystyle I_{t}={I_{1} I_{2} ... I_{n}}}$

Stromspannung

Die Spannung ist in jedem Teil der Parallelschaltung gleich.

${displaystyle U_{t}=U_{1}=U_{2}=...=U_{n}}$

Widerstände

Bei einer Parallelschaltung von beispielsweise drei gleichen Widerständen wird der Strom gleichmäßig verteilt. Der Fluss durch die Ersatzwiderstand ist damit dreimal so groß wie die Einzelkomponenten. Die Spannung am Ersatzwiderstand ist gleich der der einzelnen Komponenten. Somit beträgt der Widerstand der Ersatzschaltung ein Drittel des Widerstands der einzelnen Komponenten.

Generell gilt:

${displaystyle {1 über R_{v}}=Summe _{i}{1 über R_{i}}}$

Für zwei parallele Widerstände gilt:

${displaystyle R_{v}={{R_{1}cdot R_{2}} über {R_{1} R_{2}}}}$

Kondensatoren

Die Kapazität eines Kondensators ist direkt proportional zur Fläche der 'Platten'. Da das elektrische Feld kaum entsteht, beeinflussen sich Kondensatoren kaum gegenseitig. Die Kapazität einer Parallelschaltung bleibt somit proportional zur Plattenfläche.

Generell gilt:

${displaystyle C_{v}=C_{1} C_{2} ... C_{n}}$

Spülen

Bei Parallelschaltung von Spulen ist der Induktivität kleiner. EIN Spule bietet sozusagen Widerstand gegen die Änderung des durch ihn fließenden Stroms. Dies liegt daran, dass sich das Magnetfeld aufbauen oder abbauen muss, um nach dieser Änderung wieder „dem Strom zu entsprechen“. Da in einigen Ausführungsformen dieses Feld (das tatsächlich Teil der Komponente ist) viel größer ist als die mechanische Spule, können sich Felder von parallel geschalteten Spulen überlagern und die Ersatzinduktivität beeinflussen. Der Einfluss der Parallelschaltung auf Spulen hängt somit von der jeweiligen Konfiguration ab. Drei „Hauptsituationen“ lassen sich unterscheiden:

1. Spulen enthalten nur ihr eigenes Feld; Da magnetische Wechselfelder nicht wirklich eingedämmt werden können, besteht in der Praxis immer eine gegenseitige Beeinflussung der Spulen, die aber bei Bedarf beliebig reduziert werden kann. Wenn die Spulen in Parallelschaltung nur ein eigenes Feld enthalten, gilt für die Gesamtinduktivität:

${displaystyle L_{v}={1 über {{1 über L_{1}} {1 über L_{2}} ... {1 über L_{n}}}}}$

1. Spulen überspannen dasselbe Feld; enthalten parallel geschaltete Spulen genau das gleiche Feld, hat die Parallelschaltung keinen Einfluss auf die Selbstinduktivität, da die Spulen dann gemeinsam das gleiche Feld aufbauen und abbauen. In gewisser Weise wird dies durch die Verwendung von litze als Unterfaden. Dieser besteht aus mehreren isolierten (parallel geschalteten) Drähten, so dass der Widerstand der Spule abnimmt und die Eigeninduktivität gleich bleibt. Dies erhöht den maximal erreichbaren Qualitätsfaktor.
2. Spulen überspannen dasselbe Feld in entgegengesetzte Richtungen; da (bei gleichen Spulen) effektiv kein Magnetfeld erzeugt wird, gibt es auch keine Selbstinduktivität.

Im Allgemeinen beim Parallelschalten zwei beliebige Spulen mit gegenseitigem Kehrinduktivitätskoeffizienten ich (${Displaystil M_{12}=M_{21}}$):

${displaystyle L_{v}={frac {L_{1}L_{2}-M^{2}}{L_{1} L_{2}-2M}}}$

Vorsicht ist geboten beim Parallelschalten von Spulen mit unterschiedlichen Induktivitäten und ich<>0. In diesem Fall fließen auch Ströme zwischen den Spulen, was zu Problemen führen kann, wenn sie nicht vorhergesehen werden.

Halbleiter

Beim Parallelschalten genau gleiche Dioden, der Strom teilt sich wieder gleich, aber in der Praxis sind Dioden oft nicht genau gleich. Aufgrund der Natur der Diode ist die Stromverteilung bei Parallelschaltung stark von den einzelnen Bauteilwerten abhängig. Widerstände werden oft hinzugefügt, um die Stromverteilung besser zu steuern.

Bei antiparalleler Schaltung von Dioden leitet die leitende Diode fast den gesamten Strom und damit die Durchlassspannung und bestimmt z. B. den maximalen Strom, aber auch z. B. den I_frm. Die in Sperrrichtung vorgespannte Diode bestimmt jedoch die maximale Sperrspannung. Daher muss manchmal die maximale Sperrspannung berücksichtigt werden, da diese insbesondere bei LEDs manchmal niedrig.

Durch Transistoren Durch Parallelschaltung (Emitter zu Emitter, Kollektor zu Kollektor und Basis zu Basis) kann der maximal zu regelnde Strom proportional zur Anzahl der Bauteile erhöht werden. Auch hier müssen teilweise Maßnahmen zur Steuerung der Stromverteilung getroffen werden.

Dadurch können auch aufwendigere Schaltungen parallel geschaltet werden, wodurch die Komplexität des Verhaltens erheblich zunehmen kann.

Siehe auch

• Serienverbindung
• Kirchhoffsche Gesetze