Reihenschaltung online berechnen: Gesamtwiderstand, Kapazität & Induktivität von Bauteilen in Serie ✓ Spannungsteiler-Formel ✓ Impedanzberechnung ✓ Mit Kirchhoff-Erklärung ✓ Kostenfrei
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Bei einer Reihenschaltung sind die Bauteile hintereinander geschaltet. Der gleiche Strom fließt durch alle Bauteile, die Spannungen addieren sich.
| Bauteil | Formel Reihe | Verhalten |
|---|---|---|
| Widerstände | R_ges = R₁ + R₂ + ... | Summe (addiert sich) |
| Kondensatoren | 1/C_ges = 1/C₁ + 1/C₂ + ... | Kleiner als Einzelwert |
| Spulen | L_ges = L₁ + L₂ + ... | Summe (ohne Kopplung) |
| Impedanzen | Z_ges = Z₁ + Z₂ + ... | Vektorielle Summe |
| Gesetz | Reihenschaltung | Eigenschaft |
|---|---|---|
| Strom (Knotenregel) | I₁ = I₂ = I₃ = I_ges | Überall gleich |
| Spannung (Maschenregel) | U_ges = U₁ + U₂ + U₃ | Addiert sich |
| Leistung | P_ges = P₁ + P₂ + P₃ | Addiert sich |
U₂ = U_ges × R₂ / (R₁ + R₂)
Klicken zum KopierenDer Spannungsteiler ist eine der wichtigsten Grundschaltungen in der Elektronik. Die Spannung teilt sich proportional zu den Widerstandswerten auf.
| Eigenschaft | Reihenschaltung | Parallelschaltung |
|---|---|---|
| Strom | Überall gleich | Teilt sich auf |
| Spannung | Teilt sich auf | Überall gleich |
| R_ges | Größer als jedes R | Kleiner als kleinstes R |
| C_ges | Kleiner als kleinstes C | Größer als jedes C |
| Ausfall | Ganzer Kreis unterbrochen | Nur betroffener Zweig |
In einer Reihenschaltung fließt durch alle Widerstände der gleiche Strom I. Die Spannungen addieren sich: U_ges = U₁ + U₂. Nach dem Ohmschen Gesetz: R_ges = U_ges/I = (U₁+U₂)/I = R₁ + R₂. Jeder zusätzliche Widerstand „bremst" den Stromfluss weiter, daher steigt der Gesamtwiderstand.
Bei Kondensatoren in Reihe erhöht sich die effektive Isolation (Plattenabstand) zwischen den äußeren Anschlüssen, was die Kapazität verringert. Für 2 gleiche Kondensatoren: C_ges = C/2. Beispiel: 2 × 100 µF in Reihe = 50 µF. Vorteil: Die Spannungsfestigkeit verdoppelt sich (2 × 16V = 32V).
Ein belasteter Spannungsteiler hat am Ausgang einen Lastwiderstand R_L parallel zu R₂. Die effektive Parallelschaltung: R₂_eff = R₂ × R_L / (R₂ + R_L). Die Ausgangsspannung sinkt ab: U_out = U × R₂_eff / (R₁ + R₂_eff). Faustregel: R_L sollte mindestens 10× R₂ betragen, damit die Belastung vernachlässigbar ist.
Ja, bei Wechselstrom werden statt Widerständen Impedanzen Z verwendet: Z_ges = Z₁ + Z₂ (vektoriell). Impedanzen sind komplexe Größen: Z_R = R, Z_C = 1/(jωC), Z_L = jωL. Beispiel RC-Reihenschaltung: Z = R + 1/(jωC), |Z| = √(R² + (1/ωC)²). Dies bildet einen Tiefpassfilter.
Bei Unterbrechung (offener Fehler) eines Bauteils wird die gesamte Reihenschaltung stromlos – der Kreis ist unterbrochen. Bei Kurzschluss eines Widerstands fallen R und Spannung dieses Elements weg, die restlichen Bauteile führen mehr Spannung. Dies ist der Hauptnachteil gegenüber der Parallelschaltung, wo nur der betroffene Zweig ausfällt.