Grundlagen 3 : Parallelschaltung - Elektronen sind auch nur Menschen ...

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  • Erklärung der wohl für Dampfer wichtigsten Schaltung !
    Der Titel ist durchaus ernst gemeint : Elektronen sind auch nur Menschen.
    Das Elektron an sich ist nämlich unheimlich faul.
    Zum Bewegen muss man es erst überreden und dann sucht es sich auch noch den gemütlichsten Weg.

    Oftmals lese ich, Elektronen oder Ströme nehmen immer den kürzesten Weg.
    Diese Aussage ist extrem oberflächlich und schlichtweg falsch !
    Elektronen fliessen, aufgrund ihrer Faulheit, meist immer entlang des geringsten Widerstandes.

    Ein Beispiel :
    Auf dem kürzesten Weg zum Ziel liegt ein steiler Berg.
    Es gibt aber auch einen Weg um den Berg herum, ohne daß man viel weiter gehen müsste.
    Zeit spart man über den Berg auch eher nicht, da er sehr steil ist (also :cursing: -steil).
    Welchen Weg nimmt man ?
    Jetzt mögen manche sagen : den Berg.
    Das ist bei Elektronen auch so, bei denen gibt es auch einige "Streber" :D
    Aber der grösste Teil der Elektronen entscheidet sich immer für den einfachsten Weg !
    (dafür gibt es auch elektrische Gründe, die würden aber über "Grundlagen" hinaus gehen)


    Im Dampferalltag sieht man das an Microcoils :
    Die Drähte berühren sich mit so kleiner Fläche, daß die meisten Elektronen gar keine Lust haben sich durch diese "Engstelle" zu quetschen !
    Man hat entlang des Drahts der Wicklung einen sehr hohen Strom, die Querströme, die an den Berührungspunkten der Drähte entstehen sind aber extrem klein und man merkt die beim Dampfen nicht !
    Das ist alles eine Frage, wie hoch der Widerstand ist.

    Eine Parallelschaltung bedeutet soviel wie zwei Wicklungen / Widerstände nebeneinander zu platzieren.
    Hier sucht sich der Strom auch wieder den einfachsten Weg, deshalb ist es wichtig, daß beide Wicklungen den gleichen Widerstand haben !
    Der Strom teilt sich bei gleichem Widerstand zu gleichen Teilen auf beide "Wege" auf.

    Anders sieht das bei unterschiedlichen Widerständen paralell aus.
    Da fließen mehr Elektronen durch den kleineren Widerstand.

    Um bei unserem Wasserrohr zu bleiben :
    Wenn man von einem Rohr in zwei kleinere über geht, fliesst durch das dickere der beiden Rohre mehr Wasser als durch das dünnere.
    (ähhh, nein, kein Rohr-Fetisch :schweinkram: )


    Beispiel :

    Par2.jpg
    (Bitte auf das Bild klicken zum Vergrössern)

    Ein 1Ω [Ω=Ohm] und ein 2Ω Widerstand parallel.
    Die Ströme teilen sich entsprechend der Widerstandswerte auf.
    Klingt kompliziert, ist es aber eigentlich gar nicht.

    Die meisten Elektronen benutzen den Weg durch den 1Ω Widerstand, die restlichen nehmen den 2Ω.
    Dabei fließt durch den 1Ω doppelt so viel Strom wie durch den 2Ω.

    Interessant wird es ab drei unterschiedlichen Widerständen.
    Ein 1Ω, ein 2Ω und ein 3Ω Widerstand sind parallel geschaltet.

    Par3.jpg
    (Bitte auf das Bild klicken zum Vergrössern)

    Hier fließen :
    Durch den 1Ω dreimal so viele Elektronen wie durch den 3Ω
    Durch den 1Ω doppelt so viele wie durch den 2Ω
    Und durch den 2Ω anderthalb mal so viele wie durch den 3Ω

    Der Gesamtwiderstand ist auch interessant, den kann man berechnen.
    Erst bildet man den "Leitwert", das ist einfach 1 geteilt durch den Widerstand.
    Man addiert die Leitwerte und erhält den Gesamtleitwert.
    Für den Gesamtwiderstand des ersten Beispiels gibt das dann :
    R=1:(1:1Ω+1:2Ω)
    Und beim zweiten entsprechend :
    R=1:(1:1Ω+1:2Ω+1:3Ω)

    Immer dran denken, Punkt vor Strich !

    Das funktioniert immer, sobald beliebig viele Widerstände parallel geschaltet sind.

    Alles andere, genaue Ströme, Leistungen usw. kann man jetzt natürlich mit dem Ohmschen Gesetz berechnen.
    Das hat Michi bereits sehr gut erklärt!

    Was wir bisher noch gar nicht besprochen haben : wie Verhalten sich dabei die Spannungen ?
    Die Spannung ist an allen Widerständen gleich !

    Wie immer, falls Ihr Fragen oder Anregungen habt, immer her mit den PNs :thumbup:

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Kommentare 1

  • Michi -

    Super erklärt. Danke, so kann ich mir was darunter vorstellen.