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Aufgabe

Apfelbatterie

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

Nebenstehende Apfel-Stromquelle hat als Minuspol ein Zinkblech und als Pluspol ein Kupferblech. Im Saft der Frucht ergibt sich zwischen diesen beiden Blechen eine Spannung von \(1,0\rm{V}\).

a)Berechne die Leistung, die diese Stromquelle bringt.

b)Berechne, wie lange der Apfel und die Bleche unverrottet aushalten müsste, damit diese Stromquelle dieselbe elektrische Energie wie eine Mignonzelle umwandelt, die \(1,5\rm{Ah}\) Ladung umsetzen kann.

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a)An dem abgebildeten Messgerät liest man einen Strom von \(0,5\mathrm{\mu A}\) ab. Damit ergibt sich für die elektrische Leistung\[P = U \cdot I \Rightarrow P = 1,0{\rm{V}} \cdot 0,5 \cdot {10^{ - 6}}{\rm{A}} = 5,0 \cdot {10^{ - 7}}{\rm{W}}\]

b)Die elektrische Energie einer Mignonzelle beträgt\[{W_{{\rm{el}}}} = Q \cdot U \Rightarrow {W_{{\rm{el}}}} = 1,5{\rm{Ah}} \cdot 1,5{\rm{V}} = 2,25{\rm{Wh}}\]Berechnung der Zeit, welche die Apfelbatterie intakt sein müßte, um die gleiche Energie wie die Mignonzelle zu liefern:\[{W_{{\rm{el}}}} = {P_{{\rm{el}}}} \cdot t \Leftrightarrow t = \frac{{{W_{{\rm{el}}}}}}{{{P_{{\rm{el}}}}}} \Rightarrow t = \frac{{2,25{\rm{Wh}}}}{{5 \cdot {{10}^{ - 7}}{\rm{W}}}} = {4,5\cdot 10^6}{\rm{h}} = {\rm{510}}{\rm{a}}\]

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Elektrizitätslehre

Elektrische Arbeit und Leistung