Elektronik: Wird der Strom der Batterie es zum brennen bringen?
Wir haben hier einen metallischen Streifen (Alufolie von Süßigkeitenverpackung).
Die gelben Kreise sind die beiden Kontake von einer 9 Volt Blockbatterie, die den Streifen mit beiden Kontakten berührt und somit die 9V Blockbatterie kurzgeschlossen wird.
Man kann online Videos finden, wo solche Alustreifen sich in der Mitte entzünden, weil sie in der Mitte aber sehr dünn mit einer Schere geschnitten worden sind.
Dieser Streifen hier in meinem Beispiel jetzt aber ist wie ihr seht konstant in etwa gleich breit, also keine dünne Mitte.
Allerdings sind bei den Videos oft solche AA Batterien zu sehen. Hier gehts ja jetzt auch um eine 9 Volt Blockbatterie, die wie ich annehme wohl noch stärker ist, stimmt das?
Das Bild ist auch so zunehmen wie es aussieht, also die Kontakte sind ein bisschen Breiter als der Streifen:
Würde die 9 Volt Blockbatterie jetzt dafür sorgen, dass sich die Stelle zwischen den Kontakten (gelbe Linien) anfängt zu glühen oder sich sogar entzündet / Feuer brennt ?
Obowohl der Bereich zwischen den Kontakten in etwa genauso breit ist wie der Rest des Striefens?
Ihr könnt auch ausführliche Antworten schreiben. Ich werde sie lesen.
3 Antworten
Ob das brennt, hängt im wesentlich von zwei Punkten ab:
- Von der resultierenden Stromdichte (Ampere pro Quadratmillimeter). Also von der Querschnittsfläche des Leitermaterials und vom Kurzschlussstrom der Batterie
- Ob es nebst dem Metall, das heiss werden oder glühen oder durchbrennen kann, noch brennbares Material wie Papierbeschichtung daran hat.
Das Material ausserhalb der Kontakte ist nicht relevant, weil dort ja null Strom durchfliesst. Es wird also weder warm noch brennen.
Weil Metall (Alufolie) nicht brennt (jedenfalls nicht bei so tiefen Temperaturen). Und sonst versuch doch mal Alufolie mit einem Feuerzeug anzuzünden...
In "deinem" Video in andern Fragen mit dem Kaugummipapier ist ja gerade wesentlich, dass es ein metallbeschichtetes Papier ist oder eine papierbeschichtete Alufolie ist.
mit dem Kaugummipapier ist ja gerade wesentlich, dass es ein metallbeschichtetes Papier ist oder eine papierbeschichtete Alufolie ist.
Diesen Gedanken hatte ich auch aber dann habe das hier gefunden:
https://www.youtube.com/watch?v=6PMtDMJv_kw
Kann natürlich sein, dass das Papier im ''Inneren'' ist und im Gegensatz zu meinem Beispiel ist ja die Mitte sehr dünn geschnitten.
Hat mir dennoch zu denken gegeben.
Nein, hier wird das Alu nur heiss genug, um die sehr feine Baumwolle (ähnlich wie ds feine Papier) zu entzünden. Aber das Alu selber brennt nicht.
Würde man also diesen Alu (1) im Video an anderen Alu (2) halten der auf der anderen Seite mit Papier beschichtet ist (wie z.B. das Kaugummipapier)
und dieser heiße Alu (1) berührt jetzt die Papierbeschichtung des anderesn Alu (2)
würde das Papier (2) anfangen zu brennen oder wäre es nicht genung, weil zum Beispiel die Aluschicht (2) die Papierschicht (2) ''abkühlt'' oder so?
Das ist Kaffeesatzlesen, es gibt viel zu viele unsichere Annahmen (Berührungsart und -dauer, Fläche und Dicke des Alus, Stromstärke, Umgebungstemperatur, Entzündlichkeit des Papiers, ...).
Wenn dich das wirklich echt interessiert und du nicht nur uns treue Antworter "bespassen" willst, so bau dir ein Labor und probier die Dinge einfach selber aus!
Das Glühen der Alufolie halte ich auf Anhieb für möglich. Aber zur genauen Berechnung bräuchte man schon mehr technische Daten, die Spannung ist nicht alleine Maßgebend für die Stärke des Kurzschlussstromes. Und zur Folie bräuchte man schon genauere Maße.
Probieren geht über studieren!
die Spannung ist nicht alleine Maßgebend für die Stärke des Kurzschlussstromes
Was könnte sonst noch Maßgebend sein?
Da ist mir ein Fehler unterlaufen, aber völlig anders als Du denkst:
Ich schrieb etwas unbedacht in der Eile: "Die Spannung ist nicht alleine maßgebend". Das nehme ich so zurück. Die Batteriespannung ist ja hier gar nicht maßgebend bei genauer Betrachtung. Maßgebend für die Stärke des Kurzschlussstromes sind bei Vernachlässigung des minimalen Außenwiderstandes (Alufolie) allein zwei Größen: Die Zellspannung, d.h. die Spannung der einzelnen in Reihe liegenden Batteriezellen und deren Innenwiderstände. Stromstärke I = Spannung U durch Widerstand R gemäß Ohm'schem Gesetz.
Demnach beträgt zunächst bei der Monozelle die Stärke des (totalen) Kurzschlussstromes Zellspannung durch Zellwiderstand.
Mit der Reihenschaltung der Batteriezellen vervielfacht sich einerseits die Gesamtspannung auf die Zellspannung mal Zellenanzahl. Zugleich vervielfacht sich auch der Gesamtwiderstand auf Zellwiderstand mal Zellenanzahl. Somit ergibt sich für den Kurzschlussstrom der Batterie
= (Zellspannung mal Zellenanzahl) durch (Zellwiderstand mal Zellenanzahl)
gemäß Assoziativgesetz gilt dann
= (Zellspannung durch Zellwiderstand) durch (Zellenanzahl durch Zellenanzahl)
= (Zellspannung durch Zellwiderstand) durch 1
= Zellspannung durch Zellwiderstand.
Alles klar soweit, oder noch Fragen dazu?
Ein anderer Nutzer hat gemeint, wenn ich das richtig verstanden habe, dass die einzelnen Zellen innerhalb eines 9 Volt Blocks bzw. deren Kurzschlussstrom sich nicht addieren wenn die beiden Kontakte den Streifen berühren würden.
Sondern immer nur nacheinander ''drannkommen'' und das so eine einzelne Zelle interhalb eines 9 Volt Blocks weniger Kurzschlussstrom hätte als eine einzelne AA Batterie
''Weil die Zellen die drinnen sind schwächer sind als die AA Zellen. Dadurch dass sie in Serie sind addiert sich der Strom ja nicht sprich der Kurzschlussstrom entspricht dem Kurzschlussstrom von einer kleinen Zelle da drinn.''
Stimmt das?
Dem hier aufgeführten Zitat kann ich voll zustimmen, Deiner seltsamen Interpretation allerdings nicht. Die Zellen sind nicht in zeitlicher Abfolge "nacheinander" in Betrieb, sondern bestenfalls in räumlicher Folge aber immer gleichzeitig. Der Kurzschlussstrom ist unabhängig von der Anzahl der in Reihe liegende Zellen, wie ich ober darlegte.
Und dass "so eine einzelne Zelle innerhalb eines 9 Volt Blocks weniger Kurzschlussstrom hätte als eine einzelne AA Batterie, ist ja augenscheinlich. Die Zelle der AA-Batterie ist schließlich auch etwas dicker.
9V Batterien haben zwar eine höhere Spannung aber weniger Kurzschlussstrom als AA Batterien ich bin mir also nicht sicher ob die genug Strom liefert um das Ding zum glühen zu bringen.
Allgemein sei hier aber angemerkt, dass das Kurzschließen von Batterien niemals Ratsam ist.
9V Batterien haben zwar eine höhere Spannung aber weniger Kurzschlussstrom als AA Batterien
Warum ist das so? Auch solche 9V mit Lithium?
Nein 9V Lithium sind deutlich Leistungsfähiger.
Aber die gängigen 9V Batterien sind einfach nur ein Haufen sehr kleiner Batterien in Serie. Also wenn du die klassische 9V Batterie aufschneidest sind da kleinere Batterien drinnen.
https://de.m.wikipedia.org/wiki/9-Volt-Block#/media/Datei%3A9V_innards_3_different_cells.jpg
Nein 9V Lithium sind deutlich Leistungsfähiger.
Also ist ihr Kurzschlusstrom größer/stärker als von den 9V ohne Lithium?
Aber die gängigen 9V Batterien sind einfach nur ein Haufen sehr kleiner Batterien in Serie.
Warum ist dann der Kurzschlussstrom von denen weniger als von einem einizgen AA ?
Ja genau die haben einen höheren Kurzdchlussstrom und mögen einen Kurzschluss noch weniger ;)
Weil die Zellen die drinnen sind schwächer sind als die AA Zellen. Dadurch dass sie in Serie sind addiert sich der Strom ja nicht sprich der Kurzschlussstrom entspricht dem Kurzschlussstrom von einer kleinen Zelle da drinn.
Und ist der Kurzschlussstom einer 9V mit Lithium dennoch immernoch kleiner als der einer AA ?
Das kann ich nicht beantworten weil ich es nicht getestet habe und ich auch sonst keine Daten habe.
Könnte eine 9V mit Lithium es schaffen eine Büroklammer zum glühen zu bringen?
Glaube ich eher nicht da wird wohl eher die Batterie selbst glühen und eventuell brennen.
Wie gesagt Kurzschließen ist bei denen eine ganz schlechte Idee.
Man kann ja Batterien größer und kleiner bauen, genauso wie Kaffeetassen. Die genauen einzelnen technischen habe zu Batterien nicht parat.
Er stellte schon zig Fragen zu diesen Themen!
Ich habe mal geschätzt, dass eine gute Alkalibatterie durchaus auch einen höheren Kurzschlusstrom haben kann als eine Lithiumbatterie. Letztlich kommt es auf den Innenwiderstand an. Zudem haben Lithiumbatterien Schutzmechanismen gegen Kurzschluss.
Zudem haben Lithiumbatterien Schutzmechanismen gegen Kurzschluss.
Bei den Batterien bin ich mir gar nicht sicher ob die das haben. Lithiumakkus haben teilweise eine Schutzschaltung aber da auch nicht alle.
Also die kleinen 3V Lithiumzellen werden im Kurzschluss ziemlich heiß wie wir mal unbeabsichtigt festgestellt haben.
Auch solche 9V mit Lithium?
Lithiumbatterien können explodieren, wenn man sie kurzschließt. Davon ist eher abzuraten.
Hast du vielleicht noch was zu meiner Frage zu sagen oder eine Information bezüglich des Beispiels?
Nur, dass Physiker und Techniker einfach mal einen Versuch machen, wenn sie genau wissen wollen, was passiert.
Wenn also der Streifen direkt links vom Linken Kontakt und rechts vom rechten Kontakt der Batterie enden würde - wäre es dann wahrscheinlicher, dass es brennt oder unwahrscheinlicher?
Wenn der Streifen brennen würde, dann würde er brennen. Wozu bräuchte man noch anderes Materiel, wenn der Streifen an sich ja schon eh brennt oder habe ich da was falsch verstanden?