Eine Knopfzelle ist eine kleine Batterie, die z.B. zum Betrieb von elektrischen Armbanduhren eingesetzt wird. Die betrachtete Knopfzelle hat eine Ladung von \(10\,\rm{mAh}\).
a)Die Knopfzelle wird zum Betrieb einer Armbanduhr mit LCD-Anzeige (Flüssigkristallanzeige) eingesetzt. Sie kann die Uhr ca. 1,5 Jahre betreiben.
Berechne den durchschnittlichen Strom, der in der Uhr fließt.
b)Erläutere, warum die Uhren mit LCD-Anzeige die früheren mit LED-Anzeige (Leuchtdiodenanzeige) abgelöst haben.
a)Für den Strom \(I\) gilt\[I = \frac{{\Delta Q}}{{\Delta t}}\quad \Rightarrow \quad I = \frac{{10 \cdot {{10}^{ - 3}}}}{{1,5 \cdot 365 \cdot 24}}\frac{{{\rm{Ah}}}}{{\rm{h}}} = 0,76{\rm{\mu A}}\]In der Uhr fließt ein Strom von der Größenordnung von einem Mikroampere.
b)Zum Betrieb der Leuchtdioden ist ein deutlich größerer Strom notwendig als zum Betrieb der LCD-Anzeige. Die Batterien mussten bei diesen Uhren also wesentlich häufiger gewechselt werden. Somit war der Betrieb teuerer. Außerdem belastete der erhöhte "Problem-Müll" die Umwelt noch stärker.