Strom aus der Zitrone

Aus Zitronen lässt sich tatsächlich Strom gewinnen! Bastle dir einen ganz einfachen Stromkreis und bringe damit ein kleines Lämpchen zum Leuchten.

Bild: Redaktion SimplyScience.ch

Das brauchst du:

  • zwei Zitronen
  • Kupferdraht
  • zwei verzinkte Nägel
  • eine kleine rote Leuchtdiode (LED, z. B. vom Modellbau- oder Elektronikgeschäft)

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So wird’s gemacht:

Um aus den beiden Zitronen Strom für die Leuchtdiode zu gewinnen, steckst du in jede Zitrone einen Nagel sowie ein Stück Kupferdraht. Dann verbindest du die beiden Zitronen, indem du den Kupferdraht der ersten Zitrone um den Nagel der zweiten wickelst. Der Kupferdraht in der zweiten Zitrone muss lang genug sein, dass du sein Ende neben den Nagel in der ersten Zitrone halten kannst.

Berühre nun mit einem "Bein" der Leuchtdiode den Nagel und mit dem anderen den Kupferdraht (Draht und Nagel dürfen sich aber nicht direkt berühren, sonst gibt es einen Kurzschluss). Wenn du die Diode richtigherum eingesetzt hast, fängt sie an zu leuchten.

Meine LED leuchtet nicht!

Es kann tatsächlich etwas knifflig sein, die Diode zum Leuchten zu bringen. Versuche es einmal mit den folgenden Massnahmen:

  • Die LED andersherum einsetzen. Das „lange Bein“ der LED (auf der Seite, wo das Lämpchen nicht abgeflacht ist) gehört an den Pluspol der Batterie, also an den Kupferdraht.
  • Unbedingt eine rote LED verwenden. Die Spannung der Zitronenbatterie ist nämlich sehr schwach, und rote LEDs benötigen weniger Spannung als beispielsweise grüne.
  • Mehrere Zitronen (oder Kartoffeln) hintereinander schalten. Du kannst auch deine beiden Zitronen in Stücke schneiden und sie mit entsprechend mehr Nägeln und Drahtstücken verbinden. So schaltest du mehrere schwache Batterien in Serie, erhältst eine höhere Spannung und es fliesst mehr Strom. Mehr Strom lässt die LED heller leuchten (dies gilt bei solch niedrigen Spannungen von 1.5–2.5 Volt; bei einem Strom von mehr als 20 mA geht die LED kaputt).
  • Ausserdem hilft: Den Raum etwas abdunkeln oder die Hand um die LED halten und direkt von vorne hineinschauen.

Übrigens: Anstelle von Zitronen kannst du auch andere Früchte und Gemüse für die Batterie verwenden, zum Beispiel Kartoffeln!

Was dahinter steckt:

Wie bei einer gängigen Batterie wird bei unserer Zitronenbatterie chemische in elektrische Energie - also Strom - umgewandelt. Strom kann man auch als Fluss von kleinsten Teilchen vom sogenannten Minuspol zum Pluspol beschreiben. Diese kleinsten Teilchen sind die negativ geladenen Elektronen.

Wo kommen die Elektronen her?

Zitronensäure wirkt als sogenannter "Elektrolyt": Wenn man Zink- und Kupferstücke hineinsteckt, lösen sich kleinste Teilchen - positiv geladene Zink- und Kupferionen - aus den Metallen heraus. Diese Ionen bewegen sich frei in der Lösung und lassen negative Ladung (die Elektronen) auf den Metallstücken zurück.

Zinkionen lösen sich in der Säure leichter als Kupferionen, und dementsprechend sammelt sich auf dem verzinkten Nagel mehr negative Ladung als auf dem Kupferdraht. Dadurch entsteht eine elektrische Spannung zwischen dem Nagel und dem Draht: Der Nagel bildet einen negativen, der Draht einen positiven Pol. Wenn man nun zwischen den Nagel und den Draht eine Leuchtdiode klemmt, wandern die Elektronen vom Nagel durch die Diode zum Kupferdraht und bringen dabei die Diode zum Leuchten.

Dieser Strom fliesst nur, wenn der gesamte Kreislauf geschlossen ist, und dazu dient der Elektrolyt. Für jedes Elektron, das durch die Leuchtdiode fliesst, muss sich auch ein negativ geladenes Molekül in der entgegengesetzten Richtung durch die Zitronensäure bewegen. Deshalb leuchtet die Diode nur, wenn Nagel und Kupferdraht in der Zitrone stecken.

Der Erfinder John Frederic Daniell hat diese Versuchsanordnung entdeckt. Er verwendete bei seinen Versuchen auch Zink und Kupfer, allerdings keine Zitrone, sondern stattdessen Lösungen mit Zink- und Kupfersalzen.

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SimplyScience schrieb:

Wir haben die passenden LED-Lämpchen in diesem Elektronikfachgeschäft bekommen: http://www.pusterla.ch/
Du kannst dort per Email anfragen, ob LED-Lämpchen für Kartoffelbatterien auch per Post geliefert werden könnten. Ansonsten könntest du bei Elektronik- oder Modellbauläden in deinem Wohnort nachfragen.

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adssy schrieb:

ich hab jetzt gerade kein Foto mein Lehrer vermutet das es wegen dem LDE ist der ist vlt. zu stark.
wo kann ich den dieses LDE kaufen?

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SimplyScience schrieb:

Hallo adssy. Schick uns doch bitte ein Foto deiner Batterie, vielleicht können wir dann erkennen, was das Problem ist: redaktion@simplyscience.ch.

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adssy schrieb:

Ich hab es genau so gemacht aber es funktioniert nicht.
kann mir jemand helfen bitte währe sehr nett
danke im voraus