Teil 1: Untersuchung der Stromleitung bei verschiedenen Flüssigkeiten
Aufbau und Durchführung
In einen Stromkreis, bestehend aus Niederspannungsquelle, Glühlämpchen und Schalter, werden verschiedene flüssige "Testleiter" in das Becherglas gegossen. In dieses Glas und damit in die Flüssigkeit ragen zwei Elektroden (vgl. Abb. 1).
Joachim Herz Stiftung
Beobachtung
Verbesserung des Versuchs
Da eine Glühlampe nur ein sehr ungenauer Stromanzeiger ist, erlaubt der bisherige Versuch nur eine sehr grobe Einteilung in flüssige Leiter und Nichtleiter. Es könnte z.B. sein, dass bei diesem Versuch das Lämpchen nicht aufleuchtet und die Flüssigkeit den Nichtleitern zugeordnet wird. Eine genauere Untersuchung wird durch den Einbau eines Strommessgerätes möglich (vgl. Abb. 2). Ein Strommessgerät zeigt schon sehr kleine Ströme an.
Joachim Herz Stiftung
Beobachtung
Wie in Abb. 3 zu sehen ist, zeigt das Strommessgerät auch bei Wasser (im Versuch leicht gelb eingefärbt) einen Stromfluss an, wenn der der Schalter geschlossen wird.
Schlussfolgerung
Wasser ist also kein völliger Nichtleiter, da das Messgerät einen Stromfluss anzeigt. Aber Wasser ist auch kein guter Leiter, sonst hätte im vorangegangenen Versuch die Glühbirne aufleuchten müssen. Wasser ist also ein eher schlechter Leiter.
Teil 2: Untersuchung der Stromleitung in Wasser mit unterschiedlichem Salzgehalt
Aufbau
Joachim Herz Stiftung
Um die Leitfähigkeit von Wasser genauer zu untersuchen, baust du nun zusätzlich zur Glühlampe ein Strommessgerät in den Stromkreis ein (vgl. Abb. 4). Ein solches Strommessgerät ist ein sehr viel feinerer und genauerer Stromindikator als eine Glühbirne.
Nun füllst du zunächst destilliertes, also vollkommen salzfreies Wasser in deinen Behälter mit den Elektroden. Jetzt schließt du den Schalter und beobachtest sowohl das Strommessgerät als auch die Glühlampe.
Anschließend gibst du nach und nach immer mehr Salz ins Wasser und rührst das Wasser mit einem Stab um. Auch hierbei beobachtest du weiter Strommessgerät und Glühlampe.
Durchführung im Video
Auswertung
Destilliertes, also salzfreies Wasser leitet Strom nicht. Sobald aber nur etwas Salz im Wasser gelöst ist, leitet dieses Wasser Strom.
Achtung: In normalem Wasser aus der Wasserleitung und natürlich auch im Mineralwasser aus der Flasche sind immer Salze gelöst, sodass diese auch Strom leiten. Leitungs- und Mineralwasser sind zwar kein besonders guten Leiter, aber ausreichend gut, um sehr gefährliche Situationen zu verursachen. Daher ist es lebensgefährlich elektrische Geräte mit Wasser in engen Kontakt zu bringen! Setze dich z.B. nie in die Badewanne und stelle an den Rand der Wanne ein Radio, welches an das Haushaltsnetz angeschlossen ist. Fällt das Radio durch eine Unachtsamkeit ins Badewasser, so bekommst du einen gefährlichen Stromschlag!
Teil 3: Untersuchung der Stromleitung von Wasser mit Energiequelle mit höherer Voltzahl
Achtung: Das folgende Experiment darf nur als Demonstrationsexperiment durchgeführt werden.
Aufbau und Durchführung
Anstelle von Batterien oder einer Niederspannungsquelle wird nun eine Quelle mit hoher Voltzahl verwendet (vgl. Abb. 6). Als Stromindikator wird eine Glimmlampe verwendet, die kleinere Ströme als die Glühlampe nachweisen kann.
Joachim Herz Stiftung
Beobachtung
Bei entsprechender Erhöhung der Spannung am Netzgerät leuchtet die Glimmlampe auf (siehe Abb. 7). Wasser wird durch diesen Versuch - im Gegensatz zum Versuch mit der Niederspannungsquelle - als Leiter "entlarvt".