|
Zeitbedarf: |
30 Minuten. |
|
Ziel: |
F: Reihenschaltung erhöht die Spannung (hier eigentlich: die Leistung).
Besonders in Zusammenhang mit dem Experiment "Zitronenbatterie":
E: Die vorhandene Spannung entsteht durch die Schaltung der Metallelektroden als galvanische Zelle, sie entsteht unabhängig vom verwendeten Elektrolyten.
|
|
Material: |
- 5 Kupferbleche
- 5 Zinkbleche oder verzinkte Bleche
- Schwammtuch
|
- Kabel, Krokodilklemmen
- Verbraucher (hochohmig, z.B. Motor, LED)
- ggf. Halterung/Box
- Schleifpapier
|
|
Chemikalien: |
- Kochsalzlösung (gesättigt)
|
|
|
Vorbereitung: |
Das Schwammtuch sollte etwas kleiner sein als die
Metallplatten.
einfache Form
|
|
Durchf.: |
Versuch nach Skizze aufbauen.
Schwammtücher mit Elektrolytlösung tränken. Schichtreihenfolge beachten:
Kupfer-Schwammtuch-Zink-Kupfer-Schwammtuch-Zink-Kupfer-...-Zink.
Oberste und unterste Schicht leitend mit dem Verbraucher verbinden.
Anzahl der Platten variieren.
|
|
Beobachtung: |
Die Diode
leuchtet, der Motor dreht sich. Je mehr Platten in Reihe geschaltet
werden, desto heller leuchtet die Diode bzw. desto schneller dreht sich
der Propeller. |
|
Deutung: |
Das Kupfer und das Zinkblech (Elektroden) bilden, getrennt durch das
Schwammtuch mit der Elektrolytlösung, eine galvanische Zelle. Durch die
Schichtung der Platten in der entsprechenden Reihenfolge erhält man eine
Reihenschaltung (Spannung erhöht sich). |
|
Entsorgung: |
Platten,
Schwammtücher und Halter abspülen und wieder verwenden. |
|
Quelle: |
Nach Achter et
al., Arbeitsmaterialien zur ICUB Bayern Fortbildungsinitiative,
Experimente und Experimentiermethoden für den modernen Chemieunterricht,
S.48
(verbessert).
Bild der LED:
https://pixabay.com/de/gef%C3%BChrt-diode-licht-ausgeben-26354/
(abg. am 13.12.2017) |
|
Hintergrund: |
Die Anzahl
der Bleche bestimmt die maximal mögliche Spannung (Reihenschaltung), die
Größe der Bleche (Kontaktfläche) die maximal mögliche Stromstärke.
Die
Leistung eines Verbrauchers entspricht dem Produkt aus Spannung und
Stromstärke (P=U·I). |
|
Did. Hinweise: |
Die Bleche sollten zuvor mit Schleifpapier gereinigt werden
(wichtig vor allem bei neuen Blechen).
Die durch die Schwammtücher getrennten Platten dürfen sich nicht direkt berühren.
Die Schwammtücher sollten nicht zu feucht sein (Kurzschluss/Überbrückung
durch die Flüssigkeit).
Auf Polung der Verbraucher achten. |
