Reihenschaltung

Reihenschaltung von Widerständen

Eine Reihenschaltung von Widerständen besteht aus mehr als einem Widerstand. Für die Ladung gibt es nur einen Weg, sie muss durch den ersten, dann durch den zweiten – bis zum letzten Widerstand hindurch. Ist eines der Bauteile defekt, dann ist das eine Unterbrechung.
In einer Reihenschaltung werden die Widerstandswerte addiert.

Für den Strom gilt:    

Für die Spannung gilt:  

In einer Reihenschaltung ist der Strom gleich dem Eingangsstrom. Die Spannung ist die Summe aller Teilspannungen.
Der Gesamtwiderstand ist die Summe aller Teilwiderstände

Reihenschaltung

Reihenschaltung von Kondensatoren

Bei in Reihe geschalteten Kondensatoren ist der durch die Kondensatoren fließende Ladestrom (iC) für alle Kondensatoren, gleich, da er nur einem Weg folgt.
Also haben alle Kondensatoren in Serie den gleichen Strom, der durch sie fließt, da iT = i1 = i2 = i3 etc. ist. Daher speichert jeder Kondensator unabhängig von seiner Kapazität die gleiche Menge an elektrischer Ladung, Q, auf seinen Platten. Dies liegt daran, dass die von einer Platte eines beliebigen Kondensators gespeicherte Ladung von der Platte des benachbarten Kondensators stammen muss. Daher müssen die in Reihe geschalteten Kondensatoren die gleiche Ladung haben.                   

Diese Reihenschaltung bedeutet, dass in einem Gleichstromkreis der Kondensator C2 effektiv vom Stromkreis isoliert ist. Die Folge ist, dass die effektive Plattenfläche auf die kleinste Einzelkapazität in der Reihenschaltung abgenommen hat. Daher ist der Spannungsabfall an jedem Kondensator unterschiedlich, abhängig von den Werten der einzelnen Kapazitäten.
Die Gleichung für die Serienschaltung von Kondensatoren:
                          
                       

Bei der Addition von Kondensatoren in Serie werden die reziproken Werte (1/C) der einzelnen Kondensatoren addiert und nicht die Kapazitäten selbst. Der Gesamtwert für Kondensatoren in Reihe entspricht dem Kehrwert der Summe der Kehrwerte der einzelnen Kapazitäten.

Reihenschaltung