Strom aus obst und gemuese - Schrotty

Strom aus obst und
gemuese
Durchschnittliche Dauer: 30-40 min
Schwierigkeisgrad: mittel
Personenanzahl: 1-2 Personen
Altersgruppe: 8-14 Jahre
Empfohlene Anzahl der Betreuer pro Klasse (25 Schueler): 3 -4
Kosten: ein SEt pro Schueler (eine Klasse) b ei neu gekauften Materialien: 100€
beschreibung
Mit diesem Experiment soll demonstriert werden, dass auch Strom mithilfe von Obst und Gemüse
erzeugt werden kann. Als Beweis dient uns eine LED, die wir, wie im hier angeführten Beispiel mittels
Bananen, zum Leuchten bringen. Da nur wenig Strom erzeugt wird, werden mehrere Stück Obst oder
Gemüse benötigt damit die LED leuchtet. Auch ein Digitalmultimeter soll hier ausprobiert werden. Durch
ein Digitalmultimeter können die SchülerInnen feststellen, ob bzw. wie viel Strom durch den Stromkreis
fließt, den wir uns gebastelt haben.
Strom wird erzeugt da es durch die Verwendung von zwei verschiedenen Metallen zu einer chemischen
Reaktion kommt. Damit Strom fließt muss der Stromkreis geschlossen werden. Elektronen bewegen sich
von Zink (Minus-Pol) hin zu Kupfer (Plus-Pol). Obst und Gemüse besitzen die Fähigkeit, Strom zu leiten.
Steckt man also die unterschiedlichen Metalle Zink und Kupfer z.B. in eine Banane, bewegen sich
Elektronen vom Zink-Nagel (oder Zink-Schraube) zur Kupfer-Münze. Zink bindet die Atome weniger fest
an sich als Kupfer, daher die Richtung in die sich die Atome bewegen.
Zur Durchführung können auch andere Obst- oder Gemüsesorten ausprobiert werden, wie etwa Äpfel,
Kartoffeln oder Kiwis. Die SchülerInnen sollen außerdem feststellen, wie viele Stücke Obst oder Gemüse
notwendig sind, um die nötige Stromstärke zu erhalten, die letztendlich die LED zum Leuchten bringt.
Achtung! Nach dem Experiment müssen Obst- und Gemüse unbedingt entsorgt werden, es darf nicht
mehr gegessen werden!
Notwendige werkzeuge
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Digitalmultimeter
Notwendige Materialien Pro Set:
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Obst und/oder Gemüse (empfohlen: 4 Stk. Bananen)
1, 2 oder 5 Cent Münzen (Kupfer / eine Münze pro Stk. Obst/Gemüse)
Schrauben oder Nägel (Zink – verzinkte Nägel/Schrauben sehen eher matt aus und reflektieren
weniger stark als nicht verzinkte, die Beschichtung lässt sich abkratzen / eine Schraube bzw. ein
Nagel pro Stk. Obst/Gemüse)
Krokoklemmen (Verbindungen zwischen Obst/Gemüse und einer LED)
LED
(Möglichkeiten zum Reinigen der Arbeitsfläche nach dem Arbeiten mit Obst/Gemüse)
schrittanleitung
1. Zu Beginn unseres Experiments benötigen wir eine Banane (oder wahlweise eine andere Obstoder Gemüsesorte), eine Münze und einen Nagel/eine Schraube. Die Münze und der Nagel/die
Schraube werden mit etwas Abstand in die Banane gesteckt.
2. Anschließend werden zwei Krokoklemmen benötigt. Die erste Krokoklemme wird mit einem
Ende an der Münze befestigt, ein Ende der zweiten Krokoklemme wird mit dem Nagel/der
Schraube verbunden.
3. Nun kann getestet werden, ob der Strom ausreicht um die LED zum Leuchten zu bringen. Hier
muss beachtet werden, welche Krokoklemme mit welchem Ende der LED verbunden wird. Die
Krokoklemme, die mit der Münze verbunden ist, muss mit dem Plus-Pol der LED verbunden
werden. Diesen erkennt man, indem man die Länge der Anschlussdrähte der LED betrachtet. Der
längere Draht ist der Plus-Pol. Ist dies undeutlich zu erkennen, kann man die LED auch von unten
betrachten und stellt fest, dass eine Kante der kreisförmiges LED abgeflacht ist – der
Anschlussdraht auf dieser Seite ist der Minus-Pol. Dieser muss mit der Krokoklemme verbunden
werden, dessen anderes Ende mit dem Nagel/der Schraube verbunden ist.
4. Nach diesem ersten Versuch werden wir feststellen, dass der Strom nicht ausreicht, um eine LED
zum Leuchten zu bringen. Mittels Digitalmultimeter kann die Stromstärke gemessen werden.
Dazu werden nur die Krokoklemmen von der LED entfernt und stattdessen wie im unten
angeführten Bild mit dem Digitalmultimeter verbunden. Man beachte dabei, wie die Enden der
Krokoklemmen mit den Kabeln des Digitalmultimeters verbunden sind sowie die Einstellung
ebendieses zur korrekten Ausgabe des gefragten Wertes (siehe Drehschalter Mitte).
5. Im nächsten Schritt wollen wir die Stromstärke erhöhen. Dazu wiederholen wir zuallererst Schritt
1.
6. Nun verbinden wir die zwei Bananen, indem wir eine Krokoklemme mit der Münze in der einen
Banane und dem Nagel/der Schraube in der anderen Banane verbinden. Die freien
Krokoklemmen können wie in Schritt 3 mit der LED verbunden werden.
7. Anschließend werden wir möglicherweise feststellen, dass der Strom noch immer nicht
ausreicht. Wir führen das Experiment fort indem wir weiter Bananen zum Stromkreis hinzufügen.
Immer wieder kann mit dem Digitalmultimeter die Stromstärke gemessen werden um zu sehen,
wie sich diese beim Hinzufügen weiterer Bananen vergrößert.
variationen
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Die SchülerInnen können in Gruppen aufgeteilt werden, welche das Experiment mit
verschiedenen Obst- oder Gemüsesorten durchführen. Es soll verglichen werden, wie
unterschiedlich sich die Obst- oder Gemüsesorten auswirken, wie viel Stück der jeweiligen Sorte
notwendig sind, um eine leuchtende LED zu erhalten. Unterschiedliche Stromstärken der Obstoder Gemüsesorten sollen festgestellt werden.
Obst- und Gemüse-Sorten können gemischt werden um herauszufinden, ob das Experiment
dann immer noch funktioniert.
Der Versuch kann statt einer LED auch mit Kopfhörern durchgeführt werden. Dazu nimmt man
z.B. eine Kartoffel und steckt mit wenig Abstand die Münze und die Schraube/den Nagel hinein.
Nun hält man den Stecker der Kopfhörer so zwischen diese beiden Teile, sodass beide damit in
Kontakt sind. Durch die Kopfhörer sollte nun ein Rauschen zu hören sein.
Impressum
Schrotty | nachhaltige Elektronik ist ein Projekt, das auf der FH Joanneum Graz (GMBH) von
Studierenden des Studiengangs Informationsmanagement 2012 umgesetzt wird.
Anschrift der FH Joanneum Graz:
Alte Poststraße 149
A-8020 Graz
Tel.: +43 (0)316 5453-0EMail: [email protected]
Projektbeteiligte
Studenten und Ersteller des Dokuments
Jernej Vidoz
Elena Krois
Thomas Weinmüllner
Martin Drschka
Projektbetreuer
Gerhard Sprung
Rechtliche Hinweise
Alle in dieser Anleitung verwendeten Bilder entstammen dem geistigen Eigentum der
Projektmitarbeiter.
Videoverweise
Alle Videos und Anleitungen sind auf der Schrotty Website zu finden:
http://schrotty.fh-joanneum.at

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