- Batterien aus Äpfeln und Kartoffeln
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Batterien aus Äpfeln und Kartoffeln.

Heimexperimente auf den Spuren Alessandro Voltas


Volta faszinierte die Elektrizität und er gilt als einer der Pioniere der Elektrochemie.
Zu seiner Zeit gab es einen Streit zwischen ihm und dem angesehen Biologen Luigi Galvani (nach dem das Galvanisieren benannt ist) um eine Beobachtung die Galvani gemacht hatte:
Als Galvani einen toten Frosch zerschnitt, bemerkte er Muskelzucken. Galvani führt dies auf eine "animalische Elektrizität" zurück.
Volta jedoch erkannte, dass nicht der Frosch die Ursache war, sondern verschiedene Metalle, die beim Sezieren verwendet wurden.
Bringt man verschiedene Metalle mit sauren Lösungen in Berührung, so entsteht zwischen den Metallen eine elektrische Spannung. Diese Entdeckung bildet die Grundlage für jede Art von Batterien, die wir heute verwenden.

Du kannst Voltas Experimente Zuhause einmal ausprobieren!
Natürlich verwenden wir keine Froschschenkel dafür, wir wollen ja die Natur schützen!
Die auftretenden Spannungen sind klein und ungefährlich, sei aber vorsichtig, dass Du Dich an den Blechen nicht verletzt.

Um Voltas Experimente Zuhause nachzuvollziehen brauchst Du:

Diese Dinge brauchst Du für die Experimente
  • ein oder zwei Äpfel, Kartoffeln, Zitronen, feuchte Blumenerde, ....
  • ein Stück Kupferblech und ein Stück Zinkblech (oder verzinktes Eisenblech)
  • ein paar kurze Stücke Draht,
  • ein Messer und eine Blechschere
  • ein Funkuhrenmodul für 1,2 V oder eine empfindliche Leuchtdiode (rot, 2 mA) oder ein Digitalmultimeter.

Obst und Gemüse gibt's im Haus, eine Blechschere hat Dein Vater evtl. im Werkzeugkasten.
Aus Kupfer- und Zinkblechen werden heute Dachrinnen gemacht. Ein Installateur in Deiner Nähe gibt Dir sicher ein paar kleine Abfallstücke.
Empfindliche Leuchtdioden bekommst Du in einem Elektronikladen oder z.B. bei Conrad, ein Digitalmultimeter kannst Du vielleicht in der Schule ausleihen.

Halbiere z.B. einen Apfel und stecke ein Stück Kupferblech und ein Stück Zinkblech hinein.
Ein Digitalmultimeter zeigt zwischen den beiden Metallen eine Spannung an.

FrageBei welchem Metall ist der Pluspol, bei welchem Metall ist der Minuspol der "Apfelbatterie"?

Die Apfelbatterie liefert knapp 1V
Zusammenschalten mehrerer Apfelbatterien

Wenn die Spannung deiner Apfel- oder Kartoffelbatterie zu klein ist, dann musst Du mehrere "Zellen" hintereinanderschalten, wie dies auch in einer Flachbatterie gemacht wird. So werden auch einzelne Batterien z.B. in einer Digitalkamera hintereinander geschaltet:

Das Kupferblech der oberen "Apfelbatterie" ist über die grüne Leitung mit dem Zinkblech der unteren "Apfelbatterie" verbunden (siehe Foto).

Mit drei "Kartoffelbatterien" schafft man es sogar, eine kleine empfindliche Leuchtdiode (2,0V, 2mA) schwach zum Leuchten zu bringen (vgl. Foto).

Leuchtdiode an einer Kartoffelbatterie mit drei Zellen
Eine Pflanzenuhr aus den 80er Jahren

Diese Experimente sind auch im Unterricht schon lange bekannt. Schon in den 80er Jahren gab es im Elektronikversand und in Museumsshops kleine Digitaluhren, die mit "Batterien" dieser Art funktionierten.
Diese Uhr hat Bleche aus Eisen und Messing. Mit zwei "Apfelbatterien" bekommt man die Uhr zum Laufen.

Statt der Äpfel kann man auch zwei kleine Pflanzen benutzen. Die Metallbleche (Elektroden) kommen in die Erde. Allerdings muss die Erde immer schön feucht gehalten werden. Sind die Pflanzen trocken, dann bleibt die Uhr stehen.

Hier sind ein paar Fragen, die Du experimentell untersuchen kannst:

Frage
  • Hängt die Größe der Spannung davon ab, ob Du schmale oder breite Blechstücke verwendest, oder wie tief Du die Bleche in die Kartoffel etc. hineinsteckst?
  • Mit welcher Kombination von Metallen und mit welchem Obst oder Gemüse bekommst Du die größte Spannung?
  • Schaffst Du es auch, eine normale Leuchtdiode (20 mA Stromstärke) oder gar ein kleines Glühlämpchen zum Leuchten zu bringen?
  • Wenn das Probleme macht, woran könnte das liegen?

Seite und alle Fotos: Grüninger, Landesbildungsserver

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