64 15.2 Elektrischer Höhenunterschied Die elektrische Spannung Sehr gut kann man die elektrische Spannung beim Vergleichen mit Wasser verstehen (B 15.10). Fangen wir einmal mit dem Wasser an. Ein Höhenunterschied wie in B 15.10 bringt Wasser zum Fließen. Je größer der Höhenunterschied ist, desto mehr Energie ist im Wasserbecken gespeichert ( A7 ). Im linken Wasserbecken ist also mehr Energie gespeichert als im rechten. B 15.10 Durch Vergrößern des „elektrischen Höhenunterschieds“ kann man die gespeicherte Energie erhöhen (a). Das entspricht einem höher gelegenen Wasserbecken. Und jetzt legen wir das Ganze auf den elektrischen Strom um. Die elektrische Spannung bringt die Ladungen zum Fließen. Je größer die Spannung einer Batterie, desto mehr Energie ist in ihr gespeichert. Wegen dieser Ähnlichkeiten zum Höhenunterschied beim Wasser kann man die Spannung bildlich als „elektrischen Höhenunterschied“ bezeichnen. Die elektrische Spannung wird immer in der Einheit Volt angegeben. In T 15.3 siehst du einige Beispiele. Die Spannungen reichen von einige Hundertstel Volt in deinen Nervenzellen bis hin zu hunderten Millionen Volt bei einem Blitz. Je größer die Spannung, desto mehr Energie haben die einzelnen Ladungen. Hohe Spannungen sind daher immer lebensgefährlich (B 15.11)! Blitz 108 V Hochspannungsleitung 380.000 V Mittelspannungsleitungen 20.000 V Oberleitung bei der Bundesbahn 15.000 V U-Bahn-Schienen 750 V Zitteraal 750 V Oberleitung bei der Straßenbahn 600 V Stromnetz im Haushalt 230 V Autobatterie 12 V Lithium-Batterie 3,8 V Alkali-Batterie 1,5 V Nickel-Cadmium-Batterie 1,24 V Spannung in Nervenzellen 0,07 V T 15.3 Beispiele und Richtwerte für Spannungen a 3,7 Volt 1,5 Volt b Volt (V) ist die Einheit der elektrischen Spannung! Eine normale Batterie hat 1,5 Volt und das elektrische Netz im Haushalt hat 230 Volt. Aber was versteht man unter dieser Spannung eigentlich? Was versteht man unter Hebeenergie? Lies in Kap. 14.1, S. 53 nach! In B 15.7 siehst du vier gängige Batterieformate mit jeweils einer Spannung von 1,5 V. Besteht ein Unterschied zwischen ihnen – außer in der Größe? Ein Speicherkraftwerk hat ein Becken, in das man Wasser pumpt, damit man es später zur Stromerzeugung wieder ablassen kann. Ein Speicherkraftwerk ist ein Energiespeicher. In welchem Becken in B 15.8 ist mehr Energie gespeichert, wenn sie bei gleicher Größe unterschiedlich hoch liegen? B 15.8 In welchem Becken ist mehr Energie gespeichert? In welchem Becken in B 15.9 ist mehr Energie gespeichert, wenn sie bei gleicher Höhe unterschiedlich groß sind? B 15.9 In welchem Becken ist mehr Energie gespeichert? A 5 A 6 1 cm AAA AA C D B 15.7 Warum gibt es verschiedene Formate von Batterien? A 7 a b Höhenunterschied Höhenunterschied A 8 b a Höhenunterschied Höhenunterschied Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy MjU2NDQ5MQ==