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Wie Batterien funktionieren - Das Funktionsprinzip der Batterie

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3 - 4,5 V, 0,2 A; für Stromkreise, Taschenlampe, Laternenstab, uvm.

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Fassung - E10 mit 2 Fahnen, 25 Stk./Pkg.

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Mit 4 Bohrungen ideal für Brettschaltungen. Passende Blechschrauben: 2,2 x 6,5 mm (Art. Nr. 101703).

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PREISHIT! Perfekt zum Aufbau von Versuchen und Experimenten. Die Abgreifklemmen schaffen lötfreie Verbindungen die blitzschnell und einfach geändert werden können. Verstärkte Ausführung mit größerem Leitungsquerschnitt 0,5 mm2 Litze, isolierte Klemmen, besonders flexibles Kabel, 5-farbig sortiert. Länge: 44 cm

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warum nicht gleich schon zu Ostern mit Halloween anfangen ;)

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Kupfer Klebeband, leitfähiger Kleber, 5mm, 15m

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Kupferband hat unzählige Anwendungen in der Elektronik, von der Herstellung von flachen Leiterbahnen für elektrische Komponenten bis hin…

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Die gezeigte Abbildung kann vom Original abweichen. Genaue Spezifikationen entnehmen Sie bitte dem Datenblatt.

RF EMI SHIELD TAPE 49.21'X0.236"

Detaillierte Beschreibung

RF EMI Abschirmband - Kupferfolie Leitfähig, einseitig 0,236" (6,00mm) X 49,210' (15,00m) X 0,003" (0,07mm)

Kundenreferenz

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Datenblätter
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Datenblatt (HTML)
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Umwelt- und Exportklassifikationen

Eigenschaft

Beschreibung

RoHS-Status

RoHS3-konform

Feuchteempfindlichkeit (MSL)

Nicht anwendbar

ECCN

EAR99

HTSUS

7410.11.0000

California Proposition 65

Warnhinweise

Menge

Stückpreis

Gesamtpreis

1

€ 5,47000

€ 5,47

Standardverpackung des Herstellers

Eigenschaft

Beschreibung

Weitere Namen

1528-2207

Standardverpackung

1

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rfi und emi - abschirmungs- und dämpfungsmaterialien

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Die gezeigte Abbildung kann vom Original abweichen. Genaue Spezifikationen entnehmen Sie bitte dem Datenblatt.

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Stromfresser? Verbraucher? Was passiert wirklich mit dem elektrischen Strom im Stromkreis? Hier werden Missverständnisse aufgeklärt.

Elektronen fließen - aber wie genau und wie schnell?

Die elektrische Spannung drückt das Elektronengas durch das Kupferkabel. Was passiert am Ende des Kabels? Sausen da die Elektronen „raus"? Man ahnt es bereits: Das tun sie natürlich nicht. Aber ein „Druck" in Form von einem Potentialunterschied (Spannung) baut sich im Kupfer auf (wie in einer verschlossenen Druckluftleitung oder wenn der Gartenschlauch am Ende ein verschlossenes Ventil hat).

Beim Schließen des Stromkreises bewirkt der Potentialunterschied zwischen den Polen die Bewegung der Elektronen und der Strom fließt.

Driftgeschwindigkeit

Wenn man einen Lichtschalter betätigt, leuchtet eine LED oder Glühbirne augenblicklich.

Dazu zwei kurze Gedankenexperimente:

Wir stellen uns eine Zahnpastatube vor. Sobald man hinten drauf drückt, kommt vorne Zahnpasta raus. Die Pasta in der Tube wird einfach weitergeschoben.

Wir denken an einen Wasserhahn. Wenn ein Wasserhahn geöffnet wird, breitet sich im Wasser eine Druckwelle mit Schallgeschwindigkeit durch die Leitung aus. Und praktisch gleichzeitig fließt Wasser aus dem Hahn. Es dauert daher oft eine Weile, bis frisches, kaltes Wasser aus der Leitung kommt. Das liegt daran, dass die Fließgeschwindigkeit des Wassers in der Leitung viel langsamer als die der Druckwelle ist.

Beim elektrischen Strom ist es ganz ähnlich. Die „Druckwelle" bzw. die Spannung breitet sich fast mit Lichtgeschwindigkeit durch den Leiter aus. Die gerichtete Bewegung der Elektronen (die Drift) ist viel langsamer und liegt bei den üblichen Stromstärken in den Kupferkabeln im Haushalt in der Größenordnung von wenigen Millimetern pro Sekunde.

Was passiert mit dem Strom im „Verbraucher"?

Elektrische Geräte werden oft „Stromverbraucher" oder sogar „Stromfresser" genannt. Glühbirnen „verbrauchen" mehr Strom als LEDs - „verbrauchen" sie wirklich den Strom?

Mit Hilfe des Elektronengasmodells kann gut veranschaulicht werden, was im Stromkreis mit den Elektronen wirklich passiert:

Das Elektronengas wird also nicht verbraucht und schon gar nicht gefressen. In diesem Fall wurde chemische Energie aus der Batterie dafür benutzt, um eine gerichtete Bewegung des Elektronengases zu bewirken. Diese Bewegung bringt die Glühbirne zum Leuchten. Dabei wird die „Bewegungs energie der Elektronen" in Licht und Wärme umgewandelt.

Energie geht nie verloren, auch wenn man im Alltag oft von „Energieverlust" oder „Energieverbrauch" spricht.

Stromrichtung

In den Stromkreismodellen oben wurde immer die Richtung der Elektronendrift betrachtet. Die Elektronen bewegen sich hier immer vom negativen Pol der Batterie durch den Stromkreis zum positiven Pol.

Die Definition der technischen Stromrichtung hat historische Gründe. Klicke auf die Batterie, um die Polung zu ändern, und beobachte, was das für die Elektronenbewegung und die technische Stromrichtung bedeutet!

Wie ist die technische Stromrichtung definiert?

Der Stromkreis am Potentialberg

Einfache Stromkreise lassen sich auch mit Potentialberg und elektrischem Feld darstellen.

Es werden zwei Stromkreise bzw. Wege vom Potentialberg runter betrachtet. Hinauf kommen die Elektronen durch die Batterie, die hier als Lift dargestellt wird.

Route 1

Route 1 ist eine steile Abfahrt. Die waagerechten Abschnitte der Route entsprechen den Kabeln im Stromkreis. Der senkrechte Abschnitt entspricht einem elektrischen Gerät - in diesem Fall einem Glühbirnchen.

Am Glühbirnchen herrscht eine Potentialdifferenz von 3 V. Es leuchtet hell.

Die Analogie zwischen dem Potentialberg und einem Stromkreis ergibt sich folgendermaßen:

Route 2

Route 1 enthält 1 Glühbirnchen. Betrachte Route 2 genauer!

Wie viele Glühbirnchen enthält Route 2?

Route 1 + Route 2

Eine parallele Schaltung ergibt sich, wenn zwei Routen gleichzeitig in Betrieb sind. Für jede Route steht die gleiche Spannung zur Verfügung:

Eigener Schaltkreis

Baue eigene serielle oder parallele Schaltkreise am Potentialberg!

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Stromfresser? Verbraucher? Was passiert wirklich mit dem elektrischen Strom im Stromkreis? Hier werden Missverständnisse aufgeklärt. Die elektrische Spannung drückt das Elektronengas durch das Kupferkabel. Was passiert am Ende des Kabels? Sausen da die Elektronen „raus"? Man ahnt es bereits: Das tun sie natürlich nicht.

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Erste Versuche mit einfachen Stromkreisen / Physik

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Selber Erfahrungen sammeln mit seriellen und parallelen Stromkreisen. Jetzt und hier mit der Stromkreischallenge: Wer bringt die Glühbirnchen und LEDs am schnellsten zum Leuchten? Was passiert beim Kurzschluss?

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Versuch (ca. 30-45 min): Pro Team (2-3 Kinder):
1 Tablett mit:

10 Krokoklemmen,

1-2  Glühbirnchen mit Fassung,

3 LEDs und

selber gemachte 3V Batterie,

zusätzlich: RGB LEDs für die Schnellen

Im Sitzkreis  „ErfinderInnenregeln“ erklären, Unterschied Batterie und Zelle erklären (eine Zelle ist ein Galvanisches Element mit bestimmter Spannung, die von der Chemie im Inneren der Zelle abhängt, z.b.: Alkali/Mangan-Zelle 1,5V. Eine Batterie addiert die Spannung einzelner Zellen zb: 3x 1,5V für 4,5V-Batterie) – Umgangssprachlich nennt man beides Batterie.

Das Material (Glühbirnchen, Batterie, Krokoklemmen, LEDs) kurz durch besprechen, daran erinnern, dass Kurzschlüsse keine gute Idee sind; dann an die Teams das Material auf den Tabletts ausgeben.

1.       Aufgabe: Bringe das Glühbirnchen zum Leuchten.

2.       Aufgabe: Bringe die LED zum Leuchten  (LEDs haben im Unterschied zum Glühbirnchen eine Einbaurichtung: Der kürzere Fuß soll zum Minuspol der Batterie. Das dürfen die Kinder ruhig selbst herausfinden.) Dann kurzes Besprechen der Erfolge im Sitzkreis – Nachfragen, wie die LED angeschlossen werden muss.

3.       Aufgabe: Bringe mehrere Dinge gleichzeitig zum Leuchten.

4.       Besprechen: Wie habt ihr das geschafft –Stromkreise an die Tafel oder auf Post-it zeichnen lassen– parallele Schaltung (serielle Schaltung klappt nur mit mehr Volt).

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In den Wochen vor dem Kurs:
Material einkaufen; gegebenenfalls Fahrradschlauch organisieren (Fahradhändler geben gebrauchte Schläuche meist gratis her) und
3V Batterien basteln (und 1,5 V Zellen herrichten)
eigene Kartenbeispiele basteln und Stromkreise mit Krokoklemmen testen, eventuell Stromtester basteln

Wieso 3V? Die meisten LEDs funktionieren bei 3V (mit Alkali-Mangan-Zellen) wunderbar, auch Kurzschlüsse sind hier kein übermäßiges Drama. 1,5V sind zu wenig, alles darüber bräuchte einen entsprechenden Vorwiderstand.

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Unterschiedlich dickes Papier, Origamipapier, Buntpapier, Fotokarton,…. was ihr gerne verwenden möchtet

Ca. 10-20 cm Kupferklebeband pro Kind, (z.b. von Adafruit oder aus dem Baumarkt zur Schneckenabwehr UND/ODER Aluminiumfolie und Uhustick)

3V CR2032 Knopfzelle

LEDs

Hilfreich: Wäscheklammern/ Teeklammer

Klebenband

Papierschere

Uhustick oder anderer Kleber

Filzstifte oder Acrylstifte, Fineliner, Bleistifte

Optional: Nadel und Faden (Stickzwist) z.B.: für die Sternaufhängung; Wellpappe, Bleistift, Münzen für den Kreisel