JUFOTech. WKO.at/tirol/jufotech DATENBLATT. Jugend forscht in der Technik. Titel der Projektarbeit: Fachgebiet:

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1 Datenblatt (dient als Titelblatt für die Projektarbeit) Seite 1/2 JUFOTech Jugend forscht in der Technik WKO.at/tirol/jufotech DATENBLATT Wir nehmen am Wettbewerb Jugend forscht in der Technik Auf den Spuren des kleinen Albert teil! Titel der Projektarbeit: Fachgebiet: Projektbetreuer: Schulklasse: Name: Schule: Straße: PLZ/Ort: Schulstufe: PLZ/Ort: Telefon: Kleingruppe: Weitere Gruppenmitglieder: Projektleiter Straße PLZ/Ort Telefon Schule, Schulstufe Desiree Stofner und Marlene Hopfgartner T DW 1231 und DW 1264 M desiree.stofner@wktirol.at u. marlene.hopfgartner@wktirol.at

2 Datenblatt (dient als Titelblatt für die Projektarbeit) Seite 2/2 WKO.at/tirol/jufotech Kurzfassung unserer Arbeit: Eine Aktion der Kooperationspartner: Wirtschaftskammer Tirol, Förderverein Technik Tirol Desiree Stofner und Marlene Hopfgartner T DW 1231 und DW 1264 M desiree.stofner@wktirol.at u. marlene.hopfgartner@wktirol.at

3 Wir sorgen für Spannung Batterien selber bauen NMS Absam Forschendes Lernen 3 1

4 Inhaltsverzeichnis 1. Themenfindung Seite 3 2. Aufgabenstellung Seite 3 3. Funktionsweise einer Batterie Seite 3 4. Wir bauen Batterien Seite 3 5. Bauanleitungen und Forscherberichte Seite 4 6. Lassen sich elektrische Verbraucher mit unseren Batterien betreiben? Seite 8 7. Schlusswort Seite 8 8. Literaturverzeichnis Seite 8 2

5 1. Themenfindung Wir haben uns im Physikunterricht mit dem Thema Elektrizität beschäftigt. Im Fach Forschendes Lernen haben wir uns gefragt, ob es möglich wäre, eine Spannungsquelle selber herzustellen. Diese Frage hat alle Gruppenmitglieder interessiert. Dann haben wir uns darauf geeinigt, dieses Thema für den Wettbewerb Jugend forscht in der Technik zu bearbeiten. 2. Aufgabenstellung Folgende Aufgaben haben wir uns vor der Forschungsarbeit überlegt: Wie funktionieren Batterien? Mit welchen Mitteln kann man Batterien selber bauen? Lassen sich elektrische Verbraucher mit unseren Batterien betreiben? 3. Funktionsweise einer Batterie Eine Batterie besteht aus einer oder mehreren galvanischen Zellen. Eine galvanische Zelle besteht aus zwei verschiedenen Metallen, die in einen Elektrolyten getaucht werden. Der Elektrolyt sorgt dafür, dass positive Ionen vom Metall abgelöst werden. Das Metall ist somit negativ geladen. Da diese Ablösung bei verschiedenen Metallen unterschiedlich stark passiert, sind die Metalle unterschiedlich stark negativ geladen und somit herrscht zwischen den Metallen eine elektrische Spannung. 4. Wir bauen Batterien Wir haben herausgefunden, dass wir unterschiedliche Metalle und Elektrolyten brauchen. Als Metalle für selbstgebaute Batterien eignen sich Fünf-Cent-Münzen, da sie Kupfer enthalten. Verzinkte Beilagscheiben sind im Baumarkt günstig zu erhalten. Christoph hat von 3

6 einem befreundeten Spengler Kupfer und Aluminium geschenkt bekommen. Ein Elektrolyt muss eine Flüssigkeit sein, die Salze, Säuren oder Basen enthalten. Folgende Batterien haben wir gebaut: Zitronenbatterie Zitronensaftbatterie Erdbatterie Handbatterie Kartoffelbatterie Colabatterie Voltasäule 5. Bauanleitungen und Forscherberichte Zitronenbatterie Wir haben in eine Zitrone eine Kupfermünze gesteckt. Daneben haben wir noch eine verzinkte Beilagscheibe gesteckt. Zwischen den beiden Metallen entsteht eine Spannung von ca. 1 Volt. Schaltet man die Zitronen in Serie erreicht man mit vier Zitronen ca. 3 Volt. Zitronensaftbatterie Wir haben Zitronensaft in Becher gefüllt und diesen mit Wasser verdünnt. Wir haben Kupfermünzen und Beilagscheiben hineingegeben. Mit einem Becher erreicht man eine Spannung von ca. 1 Volt. Der Vorteil im Vergleich zur Zitronenbatterie ist, dass man den Saft von einer Zitrone für mehrere Becher verwenden kann und somit weniger Zitronen braucht. 4

7 Erdbatterie Ein Eiswürfelbehälter wird mit Blumenerde gefüllt und diese mit Essig getränkt. In jede Zelle des Behälters werden eine Kupfermünze und ein verzinkter Bolzen gesteckt. Die Zellen werden mit einem Kupferkabel miteinander verbunden. In unserem Eiswürfelbehälter hat es 14 Zellen gegeben. Alle in Serie geschalten ergeben eine Spannung von ca. 6 Volt. Handbatterie Auf ein Holzbrett werden eine Kupferplatte und eine Aluminiumplatte befestigt. Legt man nun die Hände auf die Platten und misst die 5

8 Spannung zwischen den Metallen, so ergibt sich eine Spannung von ca. 0,5 Volt. Kartoffelbatterie Man nimmt eine Kartoffel und steckt je eine Kupfermünze und eine verzinkte Beilagscheibe hinein. Die Spannung liegt bei ca. 0,8 Volt. Colabatterie Wir haben Cola in einen Becher geleert. Danach haben wir die Coladose in Streifen geschnitten und das Alublech abgeschmirgelt, damit die Lackierung entfernt wird. Diese Blechstreifen und Kupferstreifen haben wir in die Limonade gegeben. Zwischen den Metallstreifen entsteht eine Spannung von ca. 1 Volt. Wir haben auch Almdudler ausprobiert, welches dasselbe Ergebnis liefert. 6

9 Voltasäule Man nimmt einen Streifen Alufolie. Darauf stapelt man abwechselnd eine Beilagscheibe, ein in Zitronensaft getränktes Löschpapier und eine 5- Cent-Münze. Mit einer Zelle erreicht man ca. 1 Volt Spannung. Wir haben mehrere Zellen übereinander gestapelt. Bei fünf Zellen ergibt sich eine Spannung von ca. 3,6 Volt. Bei zehn Zellen haben wir eine Spannung von ca. 8 Volt gemessen. 7

10 6. Lassen sich elektrische Verbraucher mit unseren Batterien betreiben? Wir haben es mit allen Batterien (außer Handbatterie) geschafft, LEDs zum Leuchten zu bringen. Auch ein akustisches Signal haben wir zum Ertönen gebracht. Eine digitale Uhr funktioniert ebenfalls. Motoren haben wir nicht zum Laufen gebracht, da die Stromstärke zu gering ist. Die Handbatterie ist nicht zum Betreiben von Verbrauchern geeignet. 7. Schlusswort Uns hat die Arbeit an den Batterien sehr gut gefallen. Wir haben den Stoff, den wir in Physik gelernt haben, praktisch ausprobieren können. Die Tüftelei an den unterschiedlichen Batterien war sehr spannend. 8. Literaturverzeichnis Informationen von folgenden Internetseiten haben wir verwendet: Die Fotos in diesem Bericht wurden alle von uns selber gemacht. 8