tags: Lernfeld 1

Reihen- und Parallelschaltung von Spannungsquellen

Wie verhalten sich Spannungsquellen bei Reihenschaltung im Bezug auf die Spannung und den Strom?

Die Gesamtspannung Uges ist die Summe der Teilspannungen U1-U3. Dabei ist die Gesamtkapazität gleich der Einzelkapazität.

$$Uges=U1+U2+U3...$$

$$Iges=I1=I2=I3...$$

Beispielrechnung

Werden zwei Batterien mit jeweils 200Ah (Amperestunden) und 12V (Volt) in Reihe geschaltet, ergibt sich eine Ausgangsspannung von 24V mit einer Kapazität von 200 Ah.

---

Wie verhalten sich Spannungsquellen bei Parallelschaltung im Bezug auf die Spannung und den Strom?

Die Gesamtspannung Uges ist gleich der Teilspannung U1/U2/U3.
Dabei ist die Gesamtkapazität die Summe der Einzelkapazitäten I1-I3.

$$Uges=U1=U2=U3...$$

$$Iges=I1+I2+I3...$$

$$\frac{1}{Cges}={\frac{1}{C}}_1+{\frac{1}{C}}_2$$

Gruppenschaltung von Spannungsquellen

$$I=\frac{n{U}_0}{\frac{n{R}_i}{m}+R_L}$$
U₀= Leerlaufspannung eines Elements in V
n= Zahl der in Reihe geschalteten Gruppen
m= Zahl der in jeder Gruppe parallelgeschalteten Elemente
R_L= Lastwiderstand in Ω

---

Beispielrechnung

Werden zwei Batterien mit jeweils 200 Ah und 12V parallel geschaltet, so ergibt sich eine Ausgangsspannung von 12V und eine Gesamtkapazität von 400Ah.

Gemischte Schaltung

Beispiel: 4 Batterien mit je 12 Volt und 75 Ah ergeben in einer Reihen-Parallelschaltung 24 Volt und 150 Ah.