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Kiste 12 Wasserwiderstandsversuch

Zum elektrischen Widerstand von Leitungs- und Salzwasser

1. Schritt

Versuchsblatt anlegen: Nimm ein DIN-A4-Blatt hochkant. Lasse links einen Rand von gut 5 Zentimetern. Schreibe als Überschrift auf das Blatt "Kiste 12 Wasserwiderstandsvesuch". Schreibe ganz unten auf das Blatt klein deinen Namen und das Datum von heute.

2. Schritt

Labornetzteil vorbereiten: Nimm ein Wassergefäß mit einem Durchmesser von mindestens 10cm. Fülle es so mit Leitungswasser, dass das Wasser mindestens 5 Zentimeter tief ist. Es darf auch tiefer sein. Nimm das Labornetzteil. Es soll ausgeschaltet sein. Die beiden rechten Drehknöpfe sollen beide ganz nach links gedreht sein (keine Spannung, keine Stromstärke). Schließe nun das rote und das schwarze Kabel aus Kise 12 an das Labornetzteil an. Die Enden dieser Kabel haben Krokodilsklemmen. Schließe an diese beiden Enden jeweils einen Draht an. Die Drähte sollen jeweils etwa 5 bis 10 cm lang sein. Die Enden der beiden Drähte dürfen nicht isoliert sein. Sie müssen Strom gut leiten können.

3. Schritt

Widerstand von Leitungswasser: Schalte das Labornetzteil an. Drehe den rechten unteren Knopf ganz nach rechts (maximale Stromstärke erlaubt). Halte jetzt die beiden Drähte soweit wie möglich voneinander entfernt in das Wasser. Die Drähte dürfen und sollen ein paar Zentimeter tief in das Wasser eingetaucht sein. Drehe jetzt langsam die Spannung (Knopf oben rechts) bis ganz nach rechts. Beobachte, ob dabei ein Strom anfängt zu fließen. Wie viel Strom fließt ist die Amperezahl (Stromstärke). Sie wird unten auf dem kleinen Display des Labornetzteils angezeigt.

4. Ergebnis aufschreiben: Skizziere das Wassergefäß und die Drähte wie sie im Wasser hängen. Miss die Wassertiefe und die Entfernung der Drähte zueinander in Zentimetern. Schreibe in die Skizze, bei welcher Spannunung welche Stromstärke angezeigt wurde. Wenn gar kein Strom floß, schreibe auf: "Bis 30 Volt keine messbarer Stromfluss".

4. Schritt

Rolle des Elektrodenabstandes: Bauteile oder Drähte, aus denen Elektronen herauskommen oder in die Elektronen hineinfließen heißen Elektroden. Wir machen nun den gleichen Versuch wie oben, bewegen aber jetzt langsam bei maximaler Spannung (30 Volt) die Elektroden langsam aufeinander zu. Beobachte, ob bei Annäherung der Elektroden irgendwann einmal mehr Strom fließt oder ob überhaupt ein Strom fließt. Die Elektroden sollen sich nicht berühren. Das wäre ein Kurzschluss, bei dem auch Funken fliegen. Bewege die Elektroden in ein-Zentimeter-Schritten aufeinander zu. Notiere zu jedem Abstand die Stromstärke. Schreibe dazu, dass die Spannung immer 30 V war. Es kann sein, dass als Stromstärke immer nur 0 Ampere angezeigt werden. Wenn das so ist, dann notiere auch das.

5. Schritt

Wirkung von Salz: Leitungswasser leitet Strom eher schlecht bis gar nicht. Daher kann es sein, dass du oben trotz einer Spannung von gut 30V keinen Stromfluss (keine Ampere) hattest. Wenn man allerdings Salz in Wasser gibt, wird das Wasser plötzlich zu einem eher guten Stromleiten. Das wollen wir jetzt beobachten. Gib ein bis fünf Gramm Tafelsalz (normales Salz) in das Wasser. Wiege das Salz vorher und schreibe die Salzmasse in Gramm auf. In kaltem Wasser löst sich Salz nur langsam auf. Etwa eine Minute Rühren hilft. Halte nun die Elektroden im maximalen Abstand wieder in das Wasser. An einer der Elektroden solltest du kleine Bläschen aufsteigen sehen. Jetzt fließt der Strom gut durch das Salzwasser. Dabei werden aus dem Salz und dem Wasser Gase gebildet. Diese sieht man als Bläschen aufsteigen. Schreibe die Beobachtung in Stichworten auf das Versuchsblatt.

6. Schritt

Wiederhole jetzt den Schritt 4. Bewege also langsam die Elektroden in ein-Zentimeter-Schritten im Salzwasser aufeinander zu. Notiere zu jeder Entfernung die Amperezahl (Stromstärke). Das kann man zum Beispiel mit einer kleinen Tabelle machen. Schreibe über die Tabelle wieder die eingestellte Voltzahl (Spannung).

7. Schritt

Alles ausschalten: Schalte das Labornetzteil ab. Drehe alle Knöpfe ganz nach links. Ziehe die zwei Kabel aus den Steckern.

Fertig.