Wann ist eine Batterie entladen?
Eine Antwort ist richtig
- Wenn alle Elektronen verbraucht sind
- Wenn am Plus- und Minuspol die gleiche Zahl Elektronen vorhanden ist
- Wenn am Minuspol Elektronenmangel und am Pluspol Elektronenüberschuss herrscht
- Wenn am Pluspol Elektronenmangel und am Minuspol Elektronenüberschuss herrscht
8 Antworten
Zu 1 man kann keine Elektronen entladen. Man kann sie nur umwandeln durch ein Verbraucher der ihr die Energie entzieht. Am Ende haben die Elektronen keine Energie aber die Elektronen sind vorhanden.
So wird das nichts!
Eine Batterie ist ein elektrochemisches Element, zwischen dessen Polen eine Spannung herrscht. Im Laufe der Zeit wird diese Spannung kleiner. Wenn sie etwa 0,3 Volt abgefallen ist, sagt man, die Batterie ist leer.
Das ist natürlich nur eine Metapher, die nichts mit der Menge von Elektronen zu tun hat. Schließlich ist eine Batterie kein Kondensator. Es hängt mit den Konzentrationen der beteiligten Stoffe zusammen. Dies zu erläutern wäre aber hier sicher fehl am Platze, denn so, wie du die Frage gestellt hast, könntet du es nicht nachvollziehen.
Wenn die Potentialdifferenz zwischen den Polen auf nahe Null abgesunken ist.
Das Problem ist, daß (obwohl ich weiß wie eine Spannungsquelle funktioniert) die Antwortmöglichkeiten alle so komisch formuliert sind, daß die Auswahl der „korrekten“ nicht nur Wissen über Physik erfordert, sondern das empathische Vermögen, mir vorzustellen, wie Dein Lehrer sich vorstellt, daß Schüler vielleicht denken könnten.
> auf nahe Null
Eine Alkali-Mangan-Zelle mit 0,8 V ist näher bei der Nennspannung als bei 0 V und trotzdem in praktisch allen Anwendungsszenarien leer.
zu 1) Elektronen werden nicht verbraucht. Die Anzahl bleibt immer gleich in der Batterie, lediglich die Verteilung innerhalb der Batterie ändert sich.
zu 2) Wenn sich die Verteilung der Elektronen ausgeglichen hat, ist die Spannung = 0 V. In der Praxis macht die Batterie aber schon etwas vorher schlapp, da ihre Spannung gegen Erreichen des Elektronenausgleichs kontinuierlich sinkt.
zu 3) Das gibt es gar nicht. Da wäre die Batterie bereits umgepolt und + und - vertauscht, was in der Praxis nicht geht.
zu 4) so muss es bei einer "vollen" Batterie sein.
Punkt 2 scheint am richtigsten zu sein.
Wobei die Atome am Minuspol anders sein können wie die Atome am Pluspol. Und unterschiedliche Atome ziehen eine unterschiedliche Anzahl an Elektronen zu sich. Richtiger wäre: Wenn jedes Proton sein Elektron hat.
Eine entladene Batterie hat einen höheren Innenwidetstand = geringerer Kurzschlussstrom. Der Widerstand kann steigen ohne dass die Spannung gleich abfällt. Darum kann man mit einen Voltmeter nicht die Ladungsmengen feststellen.
Erst bei einer stark entladene Batterie misst du einen leichten Spannungsverlust zur Nennspannung.