Big Bang 3, Schulbuch

99 26.3 Elektrizität bei Tieren Wie fein ist dieser Sinn ausgeprägt? Nimm an, du hast eine Batterie mit 1,5 V und zwei wirklich seeehr lange Kabel, die du an den Polen der Batterie befestigst. Wenn du die Enden in einem Abstand von 1500km ins Meer hältst, dann merkt das der feinfühlige Hai. Das entspricht der Winzigkeit von 1 Millionstel Volt pro Meter . Wozu brauchen Haie einen so extrem sensiblen Elektro­ sinn ? Um ihre Nahrung aufzuspüren, selbst wenn sie sich im Sand verborgen hat ( A12 )! Die Muskelbewegun- gen der Fische erzeugen kleinste Spannungsunter- schiede im Wasser. Ähnlich, wie man mit Elektroden an der Haut ein EKG misst, kann der Hai diese von den Fischen erzeugten Spannungsunterschiede im Wasser messen. Der Elektrosinn dürfte sogar wichtiger als der Geruchssinn sein. Wenn man Haien blutigen Fischbrei und unter Spannung stehende Elektroden anbietet, dann beißen sie herzhaft ins Metall! Wie können Zitterrochen und Zitteraale derart hohe Spannungen und Stromstärken erzeugen? Durch Parallel- und Serienschaltung ! Wenn du Spannungs- quellen hintereinander schaltest, addieren sich die Spannungen . Auf diese Weise baute bereits Allesandro Volta seine Batterien ( B 24.11 , S. 80 ). Auch in vielen batteriebetriebenen Geräten kommt diese Methode heute zum Einsatz ( A2 und A3 auf S. 78 ). Wenn du Batterien parallel schaltest, erhöht sich die Keine Bartstoppeln, sondern Lorenzinische Ampullen um das Maul eines Hais (siehe auch B 26.24 ) B 26.23 B 26.24 Stromstärke , weil bei gleichem elektrischen Höhenun- terschied mehr Ladungen fließen können. Beide Effek- te zusammen erklären die erstaunlichen Fähigkeiten so mancher Wassertiere ( A13; 1  Info: Elektrofische ). Elektrofische Die elektrischen Organe haben sich aus Muskeln ent- wickelt. Diese können sich heute nicht mehr zusam- men ziehen, aber die Zellen können 0,15V erzeugen. Das ist etwa 1/10 der Spannung einer herkömmlichen Batterie, also nicht sooo viel. Der Trick liegt nun darin, viele solcher Spannungsquellen in Serie zu schalten. Wir sehen uns das am Beispiel des Zitteraals an. Zwischen Kopf und Schwanz sind etwa 5000 solcher Minibatterien in Serie geschaltet, was 5000 · 0,15V = 750V ergibt ( B 26.25 ). Außerdem liegen 150 solcher Reihen parallel, damit der Stromfluss höher wird. Beim Zitterrochen ist der Bereich des Elektro­ organs kürzer, dafür breiter ( B 26.26 ). Deshalb erzeugt es geringere Spannungen, aber Stromstärken bis 50A . Haie oder Rochen sind in der Lage, kleinste Span­ nungen im Wasser wahrzunehmen. Zitteraale und Zitterrochen können künstliche Elektrizität solcher Stärke erzeugen, dass sie damit Beutetiere betäuben können. Zitteraal: Die Serienschaltung erhöht die Spannung, die Parallelschaltung die Stromstärke. B 26.25 Im roten Bereich liegt das Elektroorgan. B 26.26 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv