Salzwasser als Widerstand?
Hi Leute,
da ich ein Referat über elektrische Spannung etc. halten muss, meinte mein Lehrer das Salzwasser als Widerstand auch dazu gehört. Doch auser das komplizierte Wikipedia find ich dazu nichts. Kann mir jemand von euch dabei weiter helfen und mir die Theorie und das Rechnen erklären?
Wäre wirklich nett. Danke im Vorraus
3 Antworten
Salzwasser ist ein sogenannter Elektrolyt. Es befinden sich darin frei bewegliche Ionen: Na+ und Cl- . Legt man eine Spannung an, so wandern die Ionen in entgegengesetzter Richtung und transportieren dabei Ladung. An den Elektroden zerlegt sich das Salzwasser chemisch in Chlor, Wasserstoff und Natronlauge.
Ja, da gibt es eine interessante Anwendung. Große Motoren brauchen zum Anlassen im Prinzip einen Vorwiderstand, der, wenn sie in Schwung sind, herausgeschaltet wird. In der Zeit kurz nach dem 2. Weltkrieg war alles knapp und Ersatzteile gab es nicht. Da wurde dann für Dreschmaschinen und andere Motoren der sogenannte Schaustelleranlasser verwendet. Der Name kommt von der Kirmes, wo die Schausteller bei den Karussels ähnliche Anlasser werwendeten. Versuch das aber nicht selbst auszuprobieren. Für den Laien ist das lebensgefährlich. Man nehme eine große Milchkanne mit mindestens 20 L. Weiter nehme man ein 1-kg-Gewicht. Ein Draht kommt an die Milchkanne, der andere an das Gewicht. Die Milchkanne wird mit Salzwasser (1 kg Salz auf 20 L) gefüllt. Diese Anordnung wird in Reihe zum Motor geschaltet. Der Motorschalter wird eingeschaltet, dann das Gewicht langsam in das Salzwasser eingetaucht. Der Motor läuft langsam an, das Gewicht lässt man langsam auf den Boden der Kanne absinken, bis es Kontakt mit dem Kannenboden hat. Das macht man eben unter Beobachtung so langsam, dass der Motor dann gleichmäßig beschleunigt hat. Ist der Schluss hergestellt, wird diese Anordnung überbrückt und der Motor läuft mit Volllast weiter. Hintergrund ist, dass Salzwasser kein allzu guter Leiter ist und einen relativ hohen Widerstand hat. Durch die Position des Gewichts in der Kanne ist der Widerstand bzw. Leitwert variabel.
wenn du elektrische Leitung in Salzwasser (elektrolytlösungen) meinst -
dann. gilt für starke Elektrolyte wie z.b Kochsalz(NaCl): das Kohlrauschgesetz
also: U=I*R , U...Spannung [Volt], I...Strom[ampere], R...Widerstand
in salzwasser hängt das Maß der elektrische Stromleitung (bzw. der Widerstand der der Stromleitung entgegen wirkt) von der Salzkonzentration ab. Wasser ohne salz hat einen sehr hohen widerstand. Mit steigender Salzkonzentration steigt die Stromleitung (leitfähigkeit) also fällt der Widerstand.
Diese Gesetzmäßigkeit (mathematisch) formuliert mit einer kleinen Herleitung - Also bis zu kleinen Salzkonzentrationen (0,01mol/l = 0,9masse% (physiologische):
in etwa: I = konstante1* (konzentration von Salz im Wasser)+ (konzentration von Salz im Wasser)^1,5* konstante2 wobei I...eigentlich die leitfähigkeit ist. die leitfähigkeit ist der Strom I pro fläche, durch die ladungen fließen und pro länge (Zellkonstante der Elektrode)
Der Kehrwert der leitfähigkeit ist ähnlich dem Widerstand (Zellkonstante nicht beachtet):
Also 1/ konstante1* (konzentration von Salz im Wasser)+ (konzentration von Salz im Wasser)^1,5* konstante2 = R...Widerstand
in Worten: Die Stromleitung in Salzwasser hängt nicht linear von der Salz- Konzentration ab. Das gesetz kannst du z.b. hier
http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/13/vlu/echemie/leitfaehigkeit/leitfaehigkeit.vlu/Page/vsc/de/ch/13/pc/echemie/leitfaehigkeit/kohlrausch.vscml.html
nachschauen: dabei gilt in der Graphik: c,,,Salz-Konzentration auf der waagrechten Achse und Widerstand ( /meter, (das entspricht zb. zwei geladenen Metallflächen von je 1m^2, die in einem Abstand von einem Meter in die salzlösung getaucht sind und einander gegenüberstehen)) auf der Senkrechten.
ich hoffe das hat irgendwie geholfen
das ist alles sehr vage, aber ich hab noch nicht herausgefunden wie man hier formeln eingibt.