Wieso steigt die Spannung, wenn man Batterien in Reihe schaltet?
Meine Frage ist wie die Elektronen an die benötigte Energie gelangen um eine höhere Spannung bei gleichem Stromfluss zu erzeugen, also wie genau werden die Elektronen in einer Reihenschaltung von Batterien mit mehr Potenzial als von ihrer eigenen Batterie versetzt werden?
2 Antworten
Wenn ein Elektron durch eine Spannungquelle läuft erhält es Energie, q * U, läuft es danach nochmal durch eine Spannungquelle erhält es nochmal Energie. Am Ende hat es die Energie q*(U1+U2).
Sie können sich auch die Kirch'hoffsche Maschenregel mal anschauen.
Weil bei Reihenschaltung die hereinfliessenden Elektronen zu den abfliessenden dazukommen. Daz ein Vergleich: in einem mehrstöckigen Haus gehen im Erdgeschoss 5 Menschen über eine Stiege in den ersten Stock, wo weitere 5 Leute sich anschliessen und in den 2.Stock gehen, wo wieder 5 Leute dazukommen, die in den 3.Stock mitgehen. Im 3. Stock kommen also 15 Menschen an. So steigt die Anzahl Elektronen pro Zelle, als Pannung ausgedrückt bei Primärbatterien pro Zelle um 1,5 V. Die handelsübliche Flachbatterie 4,5 V hat 3 Zellen á 1,5 V, mithin 4,5 V Gesamtspannung.
Cougar: Dein Vergleich ist nett - aber er hat einen Haken: Was Du mit den Leuten pro Etage / Elektronen pro Zelle beschreibst ist die Zunahme des Stromflusses nicht der Spannung.
Darum kommt auch die die berechtigte Rückfrage vom Frager: Dein Vergleich läßt vermuten, daß die Elektronen durch die galvanische Zelle/Kondensator hindurch wandern - aber genau das tun sie nicht.
Gerade bei solch "anschaulichen" Erklärungen ist Vorsicht geboten - es wird immer wieder gern Strom mit Spannung verwechselt.
Aber das würde doch heißen, dass die Elektronen in der Lage sind durch die Batterie hindurch zu fließen. Und wenn dies der Fall wäre würde sich gar nicht erst eine Spannung einstellen, da sich die Potenziale innerhalb der Batterie sofort ausgleichen würden.
So wie ich es verstanden habe, würde deine Antwort dazu führen, dass wenn man den Minus-Pol einer Batterie mit dem Plus-Pol einer anderen verbindet sich ein Strom einstellen würde. Das würde doch dann wieder rum bedeuten, dass sich die direkt verbundenen Pole zwischen den Zellen ausgleichen und nur die mit dem äußeren Stromkreislauf verbundenen Pole die Spannung liefern, wozu letztendlich auch eine Batterie im Stande wäre.