Wieso liefern 2 Batterien in Reihe geschaltet die doppelte Spannung?
Wenn ich ein Batteriepol an die andere zweite Batterie hänge, dann müsste es doch praktisch einen Kurzschluss mit den beiden Batteriehälften geben. Die anderen Batteriehälften würden weiterlaufen.
Also die erste Batterie würde ihre Elektronen an die zweite Batterie weiterreichen und es würde zu einem Kurzschluss kommen. Also vorausgesetzt vor den beiden Batterien befindet sich kein Widerstand.
Aber es soll eben nicht so sein, wieso?
5 Antworten
Wenn du auf einem 100m hohen Berg eine Aussichtsplattform mit 20m Höhe errichtest, ist die Spitze 120m über dem Tal. Genau so werden Spannungen addiert:
Wenn zwischen den Punkten A und B 10V liegen, und zwischen B und C 5V, dann liegen zwischen A und C 15V. Das ist die Maschenregel.
Batterien sind Elektronen-Pumpen.
Eine "nackte" Batterie ist wie eine Pumpe mit verstopftem Ansaugstutzen und verstopftem Ausgang. Es kann nichts strömen, aber am Ausgang hat es Druck, und am Eingang "Vakuum".
Genau so sind Batterien: Ihre Pole sind einfach ein bisschen aufgeladen, mehr nicht. Ein paar Elektronen wurden beim Pluspol abgesaugt und an den Minuspol verschoben, aber fliessen können die Elektronen nicht.
Erst wenn du den Stromkreis aussenrum schliesst, kann der Druck entweichen, und die Elektronen können vom Minuspol zum "saugenden" Pluspol strömen.
Wenn du zwei Batterien in Reihe schaltest, saugt die zweite Batterie mit ihrem Pluspol die Elektronen vom Minuspol der andern Batterie weg und transportiert sie zu ihrem eigenen Minuspol. So entsteht der doppelte "elektrische Druck" oder eben die doppelte Spannung (bei 2x der gleichen Spannung).
( Grundgrafik von http://www.forphys.de/Website/student/student-stromkreis.html )
Warum sollte es einen Kurzschluss geben? Du machst nichts anderes als in der Batterie gemacht wird, eine Zelle wird an die andere gereiht und jede Zelle ist ein geschlossenes System. Du hängst halt nochmals einige Zellen dazu mit dem Ergebnis gleicher Spannung und doppelter Kapazität.
weil du keinen geschlossenen stromkreislauf hast. Die Elektronen müssen sozusagen einen "rundgang" haben. Und wenn du nicht genügend widerstand im rundgang hast wird die energie in wärme/licht energie umgewandelt (kurzschluss). aber ohne kreislauf fließt kein strom.
Wenn du zwei Batterien in Reihe schaltest hast du keinen geschlossenen Stromkreis, somit ist auch kein Kurzschluss möglich. Erst wenn du die "äußeren freiliegenden" "+" und "-" Pole miteinander verbindest, ohne einen größeren Verbraucher/Widerstand , entsteht ein Kurzschluss