Stromkreise schalten: z. B. mit einem Siemens Relais

Ein Relais bietet die Möglichkeit einen Stromkreis zu unterbrechen oder zu schließen, ohne direkt mit dem Stromkreis in Kontakt zu kommen. Dies funktioniert dadurch, dass das (Siemens) Relais einen eigenen Stromkreis besitzt. Über einen Schalter wird der Stromkreis des Relais geschlossen und der Strom fließt in eine Spule. Diese Spule erzeugt ein elektromagnetisches Feld, das einen sogenannten Anker anzieht. Durch die mechanische Bewegung des Ankers werden zwei Kontaktplatten aneinander gedrückt und so der Hauptstromkreis geschlossen. In manchen Fällen arbeitet das (Siemens) Relais auch genau anders herum: Im Normalfall ist der Stromkreis geschlossen und wird nur bei Bedarf von dem Relais unterbrochen. Diese Funktion findet vor allem bei Sicherheitssystemen Anwendung oder um einen funktionierenden Stromkreis zu überwachen.

Relais befinden sich heutzutage in vielen elektrischen Geräten, nicht zuletzt aufgrund ihrer vielen Vorteile: Relais halten sehr viel aus, benötigen keinerlei Kühlung und können nur schwer überlastet werden. Sie können auch, je nach Herstellung und Ausführung, Kurzschlüsse schalten, ohne dabei zerstört zu werden. Dabei können sie sowohl feinste Stromsignale als auch auf Hochfrequenz-Leistungen schalten und sind somit flexibel einsetzbar. Die Spule ist sehr robust und verträgt selbst Überspannungen problemlos. Zudem ist durch die mechanische Bauweise der Schaltzustand des Relais oftmals sehr einfach erkennbar – die Fehlersuche wird dadurch vereinfacht.

Relais haben auch Nachteile: Im Vergleich zu Transistoren haben sie eine relativ lange Ansprech- und Abfallzeit, was sie für sehr schnelle Anwendungszwecke unbrauchbar macht. Aufgrund der Bauweise sind Relais empfindlich gegenüber Erschütterungen und Stößen und können sowohl elektrisch als auch mechanisch bei starker Beanspruchung verschleißen. Abhängig vom verbauten Kontaktwerkstoff, kann auch dieser im Laufe der Zeit verschleißen und damit seinen Kontaktübergangswiderstand verändern. Ein weiterer Nachteil die Geräuschentwicklung des Relais beim Schalten. Zudem sind Relais abhängig vom Luftdruck, was sich durch ein verändertes Isolationsvermögen bemerkbar machen kann.