Möglichkeiten der Spannungserzeugung

(c) Friedrich Sick
quellen
Einrichtungen, die es ermöglichen, Ladung fortwährend wieder zu trennen werden Spannungsquellen genannt. Der Begriff ist irreführend, denn es handelt sich um Einrichtungen, die andere Energieformen in elektrische Energie umwandeln - und das nicht verlustlos.

Generell kann jede Energieform in elektrische Energie umgewandelt werden. Es ist dabei lediglich zu unterscheiden, ob es auf direktem Wege geschieht oder über Umwege. So kann elektrische Energie aus chemischer Energie direkt über galvanische Elemente erzeugt werden. Im technisch wesentlich größeren Stil wird in den sog. Wärmekraftwerken chemische Energie jedoch durch Verbrennung zunächst in Wärmeenergie, dann in Bewegungsenergie und diese erst in elektrische Energie umgesetzt.

Versuch 1
Schließe ein Voltmeter im mV-Bereich an eine Spule mit hoher Windungszahl an (z.B. ausgebaute Schützspule), führe einen Stabmagnet in die Spule und ziehe ihn wieder heraus.

Solange der Magnet bewegt wird, wird in der Spule Spannung induziert!


Versuch 2
Stecke ein Stück Kupfer und ein Stück Zink oder Eisen in einen Apfel oder eine Kartoffel und schließe ein Voltmeter im V-Bereich an.

Unterschiedliche Metalle in einem Elektrolyten (leifähige Flüssigkeit - hier der Apfelsaft) ergeben eine Spannungsquelle (Galvanisches Element). Die Höhe der Spannung hängt von den benutzten Metallen ab (siehe auch elektrochemische Spannungsreihe im Tabellenbuch!)


Versuch 3
Verdrille die Enden eines Kupfer- und eines Eisendrahtes und schließe ein Voltmeter im mV-Bereich an. Erhitze dann die Drillstelle mit dem Feuerzeug!

Die beiden Drähte bilden eine temperaturabhängige Spannungsquelle. Solche Thermolemente eignen sich zur elektrischen Temperaturmessung. (Siehe auch elektrothermische Spannungsreihe im Tabellenbuch!)

Arten der Spannungserzeugung
durch Induktion in ...
  • Generatoren
  • Dynamos
  • dynamischen Mikrofonen
    durch chemische Umsetzung in ...
  • galvanischen Elementen
  • Batterien
  • Akkumulatoren
    durch Strahlungsenergie in ...
  • Fotoelementen
  • Voltaikanlagen
    durch Wärmeenergie in ...
  • Thermolementen
    durch Druck in ...
  • Piezo-Kristallen