70 15.5 Frankensteins Monster Batterie und Akku Es war schon oft von Spannung und Volt die Rede. In diesem Abschnitt sehen wir uns daher an, wie man Gleichspannung erzeugt. Diese ist praktisch für den Strom für unterwegs, also für Taschenlampe, Handy, Laptop oder Auto. Du kannst sehr einfach ohne Hilfsmittel testen, ob eine 4,5-VFlachbatterie oder eine 9-V-Blockzelle noch halbwegs Saft haben! Erkläre, wie das geht. In elektrischen Geräten befinden sich oft mehrere Batterien. Diese sind immer in Serie geschaltet, also so, dass jeweils Plus- und Minus-Pol miteinander verbunden sind. Erläutere, wieso das so ist. Wenn du eine Flachbatterie zerlegst, dann findest du im Inneren drei in Serie geschaltete Batterien. Erkläre den Zusammenhang, der zu A19 besteht. Nimm eine 5-Cent- und eine 10-Cent-Münze und stecke sie in einen Apfel (B 15.32). Wenn du nun eine Leuchtdiode (LED) mit dem langen Bein an die 5-Cent- und mit dem kurzen an die 10-Cent-Münze hältst, beginnt sie zu leuchten. Erkläre, wieso das möglich ist. Weil die Diode nur sehr schwach leuchtet, ist ein dunkler Raum wichtig. B 15.30 Wie kann man einfach testen, ob diese Batterien noch „Saft“ haben? A 18 B 15.31 So sieht eine Flachbatterie innen drinnen aus! A 19 A 20 A 21 B 15.32 Mit zwei Münzen und einem Apfel kannst du eine LED zum Leuchten bringen. Wie geht das? Der italienische Mediziner Luigi Galvani macht um 1780 eine zufällige Entdeckung, welcher wir die Batterien verdanken: Froschschenkel zucken, wenn man sie gleichzeitig mit zwei verschiedenen Metallen berührt (B 15.33). Gruselig! Heute weiß man, dass die Metalle und der Muskel wie eine Batterie wirken. Die Spannung, die dabei erzeugt wird, bringt den Muskel selbst zum Zucken. Man bemerkte auch, dass man Muskeln durch Funken zum Zucken bringen kann und dachte, auf diese Weise Tote wieder zum Leben erwecken zu können. Grausige Vorführungen, bei denen man Leichen durch Strom zum Zucken brachte, begeisterten damals die Menschen. Angeregt von diesen Experimenten veröffentlichte Mary Shelley 1819 ihren Gruselroman Frankenstein, in dem ein aus Leichenteilen zusammengesetztes Monster durch Strom zum Leben erweckt wird (B 15.34)! 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 A21 hast du dir also eine einfache Batterie gebaut. Stoff Spannung Stoff Spannung Gold (Au) 0 V Blei (Pb) –1,82 V Platin (Pt) –0,57 V Eisen (Fe) –2,14 V Silber (Ag) –0,89 V Zink (Zn) –2,45 V Kohle (C) –0,94 V Aluminium (Al) –4,03 V Kupfer (Cu) –1,17 V Lithium (Li) –4,73 V T 15.7 Spannungsreihe einiger Leiter: Volta erstellte diese noch ohne Angabe der Spannung. Der Nullpunkt wurde bei Gold gewählt. Die Spannung zwischen zwei Stoffen ist die Differenz der angegebenen Werte, etwa bei Zink und Kupfer rund 1,3V. B 15.33 Der zuckende Froschschenkel ist im Prinzip eine Art von Batterie. B 15.34 Frankensteins Monster ist eine unmögliche und erfundene Geschichte mit einem wahren Kern! Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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