Herstellung einer Batterie

1 Wie bringt man eine Glühlampe zum Leuchten? Begriff des geschlossenen Stromkreises 2 Der Motor 3 Leiter und Nichtleiter 4 Reihen- und Parallelschaltung 5 Herstellung einer Batterie 6 Bau von elektrischen Spielen 7 Der Magnetismus

Publikation:	1.2.2001
Lernstufe:	3
Übersicht:	Herstellung einer elektrochemischen Batterie (1 Unterrichtsstunde)
Ziele:	Eine Batterie herstellen. Das Thema Elektrizitätserzeugung ansschneiden.
Angestrebte Kenntnisse:	Elektrische Stromkreise mit einer Batterie als Stromquelle: Leiter und Nichtleiter Reihen- und Parallelschaltungen Grundlegende Sicherheitsregeln beim Ungang mit Elektrizität.
Dauer:	1 Unterrichtsstunde

Ablauf

Dieser Versuch ist etwas schwerer. Da ihn sich die Schüler/innen nicht selber ausdenken können, stellt der/die Lehrer/in eine Versuchsanleitung zur Verfügung, an die sich die Schüler/innen halten sollen.
Mit Hilfe von Abb. 1 sollen die Schüler/innen die Vorrichtung nachbauen.

Abb. 1: Aufbau der Batterie und Schaltung

Wenn alles korrekt verdrahtet wurde (Achtung: Die Leuchtdiode ist gepolt, man muss also darauf achten, wie man sie verbindet), leuchtet die Leuchtdiode. Es wird also offensichtlich Elektrizität erzeugt, die Batterie funktioniert. Man kann mehrere Batterien dieses Typs in Reihe schalten, um mehr Elektrizität zu erzeugen (also den Minus-Pol der ersten Batterie mit dem Plus-Pol der zweiten verbinden, während die Leuchtdiode an den Plus-Pol der ersten und den Minus-Pol der anderen angeschlossen wird) – um die Leuchtdiode zum Leuchten zu bringen sind mindestens 2 hintereinander geschaltete Batterien notwendig.

Material

Für eine Zweier- oder Dreiergruppe:

2 Zinkplättchen
2 Kupferplättchen
isolierte Drähte (an den Enden Isolierung entfernen)
2 Marmeladengläser + Essig
1 Leuchtdiode (LED)

[Anmerkung der Übersetzer: Bei diesem Experiment wird eine Leuchtdiode (LED) anstelle eines Glühlämpchens verwendet, da die selbsthergestellte Batterie keine allzu hohe Spannung produziert (um die Spannung zu erhöhen, werden deshalb auch mindestens zwei hintereinander geschaltete Batterien verwendet), die u.U. nicht ausreichen würde, um ein Glühlämpchen zum Leuchten zu bringen.

Allerdings muss man beim Umgang mit LEDs Vorsicht walten lassen, eine zu hohe Spannung kann sie zerstören. Deshalb sollte man eine LED nie direkt an eine Batterie (zumindest an eine Flachbatterie mit einer Spannung von 4,5 V oder solche mit noch höherer Spannung) anschließen &ndash die maximale Spannung, die man an viele handelsübliche LEDs anlegen darf, liegt bei nur ca. 2 V.

Bei der Verwendung von LEDs muss auf deren Polung geachtet werden. Die Anschlüsse einer LED sind mit + oder a (für Anode) und &minus oder k (für Kathode) gekennzeichnet. Die Anode muss mit dem Plus-Pol der Batterie verbunden werden, die Kathode mit dem Minus-Pol. Es schadet allerdings nicht, wenn man die LED falsch herum anschließt (bei falscher Polung darf man sogar höhere Spannungen als bei richtiger anlegen), sie leuchtet dann aber einfach nicht.]