Big Bang 3, Schulbuch

69 23.2 Die elektrische Spannung Durch Vergrößern der Ladungsmenge kann man die gespeicherte Energie erhöhen ( A6 ). Das entspricht einem größeren Wasserbecken. B 23.11 Eine Batterie ist ein Energiespeicher (elektrische Energie). Ein Wasserspeicher ist ein Energiespeicher (Hebeenergie). Der Strom fließt auf Grund des „elektrischen Höhen­ unterschiedes“ . Das Wasser fließt auf Grund des Höhenunterschiedes . Je größer der „elektrische Höhenunter- schied“, desto mehr Energie ist gespeichert. Je größer der Höhenunter- schied, desto mehr Energie ist gespeichert. Je größer die Ladungsmenge, desto mehr Energie ist gespeichert. Je größer die Wassermenge, desto mehr Energie ist gespeichert. Vergleich zwischen Wasserspeicher und Batterie Blitz ( B 22.15 , S. 61 ) ​10​  8 ​V Hochspannungsleitung ( B 22.28 , S. 64 ) 380.000V Mittelspannungsleitungen ( B 27.24 , S. 105 ) 20.000V Oberleitung bei der Bundesbahn ( B 23.10 ) 15.000V U-Bahn-Schienen 750V Zitteraal ( B 26.25 , S. 99 ) 750V Oberleitung bei der Straßenbahn 600V Stromnetz im Haushalt 230V Autobatterie 12V Lithium-Batterie 3,8V Alkali-Batterie 1,5V Nickel-Cadmium-Batterie 1,24V Spannung in Nervenzellen ( B 26.12 , S. 96 ) 0,07V Beispiele und Richtwerte für Spannungen T 23.3 T 23.4 Am besten kannst du Spannung beim Vergleichen mit Wasser verstehen ( B 23.9 ). Ein Höhenunterschied bringt Wasser zum Fließen, eine Spannung die La- dungen. Je größer der Höhenunterschied beim Wasser, desto mehr Energie ist gespeichert. Je größer die Spannung der Batterie, desto mehr Energie ist ge- speichert. Deshalb kann man die Spannung als „elek­ trischen Höhenunterschied“ bezeichnen. Das nutzt man bei Handy-Akkus aus. Diese haben meistens eine Spannung von 3,7 V. Bei gleicher Ladung speichern sie dadurch wesentlich mehr Energie als eine normale 1,5 V-Batterie. Das ist mit einem größe- ren Höhenunterschied beim Staubecken zu verglei- chen ( A7 , B 23.9 ). Je größer die Spannung, desto mehr Energie haben die einzelnen Ladungen. Hohe Span- nungen sind daher lebensgefährlich ( B 23.10 )! Man kann die gespeicherte Energie in einer Batterie aber auch erhöhen, indem man die Anzahl der gespei­ cherten Ladungen erhöht. Das nutzt man bei den verschiedenen Batteriegrößen mit gleicher Spannung aus. In einer D-Batterie befinden sich 15-mal so viel Ladungen und daher auch 15-mal so viel Energie wie in einer AAA-Batterie ( A6 ). Eine Batterie mit mehr gespeicherten Ladungen ist mit einem größeren Staubecken zu vergleichen ( A8 ; B 23.11 ). Die Spannung ( U ) ist der „elektrische Höhenunter­ schied“ . Sie wird in Volt gemessen und ist die Ursache für den elektrischen Strom. Je größer der „elektrische Höhenunterschied“, desto größer ist die in einer Ladung gespeicherte Energie. Durch Vergrößern des „elektrischen Höhenunterschieds“ kann man die gespeicherte Energie erhöhen (a). Das entspricht einem höher gelegenen Wasserbecken. B 23.9 Ein Funken zwischen Lok und Oberleitung: Die Spannung beträgt 15.000V und ist lebensgefährlich. B 23.10 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv