Batterien in Reihe: Die EMFs addieren sich

1 · Vorhersagen

Zwei 6 V-Batterien sind in Reihe geschaltet (gleiche Ausrichtung) und treiben einen einzelnen Widerstand an. Verhält sich die Schaltung wie eine 6 V-Quelle oder wie eine größere kombinierte Quelle?

• Die EMFs addieren sich – die Schaltung verhält sich wie eine einzelne 12 V-Quelle.
• Die Schaltung verhält sich wie der Durchschnitt, 6 V.
• Die Batterien heben sich auf und treiben keinen Strom an. — formula title: EMK-Quellen in Reihe

2 · Aufbauen

1. Öffnen Sie das Preset „Batterien in Reihe“ und drücken Sie Zurücksetzen. b1 = 6 V ist fest; R1 = 100 Ω ist fest. — setup.probe: Aktivieren Sie die Stromanzeige an R1.
2. Aktivieren Sie die aktuelle Anzeige an R1.
3. Stellen Sie die EMK von b2 für jeden Versuch ein und zeichnen Sie den Strom im Stromkreis auf.

3 · Daten sammeln

Tragen Sie den Strom I (y-Achse) gegen die gesamte EMK (x-Achse) für Ihre drei Versuche auf.

4 · Auswerten

1. Berechnen Sie für einen Versuch die Gesamt-EMK = b1 + b2 mit b1 = 6 V, dann I = EMK_total/R1 mit R1 = 100 Ω. Vergleichen Sie mit der Tabelle.
2. Erklären Sie, warum zwei Batterien, die in der gleichen Ausrichtung (Pluspol zu Minuspol) verdrahtet sind, ihre EMK auf die gleiche Weise addieren, wie sich Reihenwiderstände addieren.

5 · Vertiefen

1. Wenn b2 umgedreht (rückwärts verdrahtet) wäre, würde seine EMK subtrahieren statt addieren: Gesamt-EMK = b1 − b2. Erklären Sie, warum das Vertauschen einer Batterie in einem Reihenpaar gegen die andere wirkt.
2. Eine Taschenlampe mit 2 AA-Batterien (jeweils 1.5 V) in Reihe betreibt ihre Glühbirne bei 3 V. Erklären Sie anhand der Beziehung dieses Experiments, warum das Hinzufügen einer dritten AA-Batterie in Reihe dazu führen würde, dass die Glühbirne schneller durchbrennt.

Die Physik hinter diesem Experiment

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