Big Bang 3, Schulbuch

79 24.1 Gleichspannungsquellen B 24.7 Der italienische Me- diziner Luigi Galvani macht um 1780 zufäl- lig eine sehr sonder- bare Entdeckung, der wir heute unsere Batterien verdanken. Bei der Untersuchung von Froschschenkeln bemerkte er, dass diese zucken, wenn man sie gleichzeitig mit zwei verschiedenen Metallen berührt ( B 24.7 ). Ziemlich gruselig! Man wus- ste, dass es irgendetwas mit Elektrizität zu tun haben musste, verstand aber nicht, was da eigentlich pas- siert ( 1 Info: Frankensteins Monster ). Frankensteins Monster Man bemerkte auch, dass sich Muskeln zusammen- ziehen, wenn man elektrische Funken verwendet und dachte, auf diese Weise Tote wieder zum Leben er- wecken zu können. Vorführungen, bei denen man Lei­ chen durch Strom zum Zucken brachte, begeisterten die Menschen. Ab 1803 wurden diese grausigen Vor- führungen zum Glück verboten. Angeregt von diesen Experimenten ver- öffentlichte Mary Shelley  1819 ihren Gruselroman Franken­ stein , in dem ein aus Leichenteilen zusam- mengesetztes Mons- ter durch Strom zum Leben erweckt wird ( B 24.8 ) – was natür- lich unmöglich ist! Der Italiener Alessandro Volta, nach dem heute die Einheit der Spannung benannt ist, hörte von Galvanis Entdeckung und stellte selbst Versuche an. Er fand heraus, dass man zur Erzeugung von elektrischer Spannung nur drei Dinge benötigt: zwei verschiedene elektrische Leiter und einen Elektrolyten . Das sind Flüssigkeiten wie Zitronensaft oder der Saft in einem Apfel, in denen geladene Teilchen den Strom leiten. In A6 und A7 hast du dir also eine einfache Batterie gebaut ( 1 Info: Blick ins Innere ). Volta kombinierte verschiedene Leiter und erstellte eine Spannungs­ reihe ( Tab. 24.1, S. 80 ). Weil es noch keine Voltmeter gab, „kostete“ er die Höhe der Spannung gewisser- maßen mit seiner Zunge ( 1 Info: Eine Batterie kosten ). Frankensteins Monster B 24.8 Blick ins Innere Um die Funktionsweise einer Batterie zu verstehen, musst du zwei Dinge wissen: 1) Elektronen bewegen sich in Metallen praktisch frei wie die Moleküle in einem Gas. Die übrig bleibenden Atomrümpfe sind daher positiv geladen. 2) Je unedler ein Metall, desto stärker lösen sich seine Atomrümpfe in einem Elektrolyten auf. Weil die Elekt- ronen im Metall bleiben, bilden die unedlen Metalle in Batterien also immer den negativen Pol . Tauchst du zum Beispiel Zink und Kupfer in einen Elekt­ rolyten ( B 24.9 ), lösen sich aus beiden Metallen Atomrümpfe. Bei Zink sind es aber mehr. Dieses ist nachher stärker negativ ge- laden als Kupfer und bildet daher den Minuspol. Der Elektrolyt ist notwendig, damit der Stromkreis ge- schlossen ist. In ihm bewegen sich positive Ladungen. Alle Batterien funktionieren so oder so ähnlich. Aller- dings verwendet man nicht immer zwei Metalle, son- dern manchmal auch Kohle (in der Alkali-Batterie) oder Bleioxid (bei herkömmlichen Akkus im Auto) für den zweiten Pol. Eine Batterie kosten Es gibt zwei Typen von Batterien, bei denen man ohne Akrobatik mit der Zunge beide Pole gleichzeitig be­ rühren kann: 4,5-V-Flachbatterien und 9-V-Blockzellen. Achtung: Eine volle 9-V-Batterie brennt ziemlich auf der Zunge. Mit etwas Erfahrung kannst du so ab- schätzen, wie viel Saft noch in einer Batterie steckt ( A1 ; B 24.10 ). Ähnlich er- stellte Volta seine Spannungsreihe ( Tab. 24.1, S. 80 ). B 24.9 B 24.10 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv