Die Reihenschaltung und die Parallelschaltung sind wohl den meisten noch aus dem Physikunterricht ein Begriff. Doch auch die Gruppenschaltung von gehört zu den Standardschaltungen. Die Gruppenschaltung ist eine Kombination aus Reihen- und Parallelschaltung. Widerstände oder andere Bauelemente sind also sowohl in reihe als auch parallel geschaltet. Man nennt sie daher auch gemischte Schaltung, da sie eine Mischung aus Reihen- und Parallelschaltung ist.
Berechnungen in der Gruppenschaltung
Für eine Gruppenschaltung sind die Berechnung etwas komplizierter, als sie es bei der Reihen- oder Parallelschaltung sind. Sehen wir uns die gemischte Schaltung zuerst einmal an
Wie man sieht liegen R1 und R2 parallel zueinander. Dahinter folgt R3 in Reihe zu diesen beiden Widerständen.
Gesamtwiderstand berechnen
Um nun den Gesamtwiderstand dieser Schaltung zu berechnen müssen wir die Schaltung schrittweise zerlegen. R1 und R2 sind parallel geschaltet. Wir betrachten die Widerstände R1 und R2 zunächst als eigenständige Parallelschaltung, aus der wir wie gewohnt den Gesamtwiderstand berechnen:
Nach dieser Berechnung erhalten wir den Widerstand R1_2. Nun besteht unsere Schaltung vom Anfang noch aus dem eben ausgerechneten Gesamtwiderstand R1_2 und dem verbleibenden Widerstand R3.
Wie man sieht, liegen der errechnete R1_2 und der gegebene R3 nun als Reihenschaltung vor. Nun kann man mit dieser Schaltung weiterrechnen wie in einer ganz normalen Reihenschaltung. Der Gesamtwiderstand ergibt sich aus folgender Gleichung:
Wie du siehst ist es auf den ersten Blick kompliziert, wenn man das System dahinter aber verstanden hat lässt sich auch eine Gruppenschaltung ganz einfach berechnen.
Strom und Spannung in der Gruppenschaltung
Für Strom und Spannung in der Gruppenschaltung gilt genau das gleiche. Wir fassen auch hier die Schaltung in einzelne Parallelschaltungen und Reihenschaltungen zusammen und rechnen mit diesen weiter wie eben erklärt.
Ein paar Beispielrechnungen folgen in kürze um die Vorgehensweise zu verdeutlichen und zu üben.