Vi har genomfört en fysiklabb med våra elever där en spänning på 3 V lades över en kromnickeltråd, ca 80 cm lång, tvärsnittsdiamter 0,2 mm. Uppgiften gick ut på att undersöka hur spänningen varierade med avståndet från en fast punkt i ena änden av tråden. Resultatet resoneras kring utifrån fältstyrkan i ett homogent elektriskt fält.

Nu till min fråga: Vi ville gärna göra laborationen tillsammans med kemiläraren som vid samma tillfälle höll på med elektrokemi och citronbatterier. Vår tanke var att byta ut spänningskuben i labben mot tre seriekopplade citroner (som ger en spänning på ca 3 V om de enbart är kopplade till en multimeter). Problemet var att när vi ersatte spänningskuben med citronerna uppvisade multimetern inte längre någon spänning från citronerna. Vad kan detta bero på?

Vi har funderat lite kring om det kan ha att göra med att citronbatteriet inte "klarar av" resistansen i kretsen, men om det är så, hur förklarar man det med korrekta teorier och begrepp? Om det beror på något annat, vad är förklaringen då?

Tacksam för svar!
/Ellinor A, Helsingborg

Svar:
Ellinor! Man kan uttrycka förklaringen på flera sätt, t.ex. genom att citronen har hög inre impedans (se fråga 17476 ).

När du mäter spänningen hos ett citronbatteri med en multimeter får du ett ändligt värde på 1.1 V eftersom strömmen är mycket liten - en multimeter har mycket hög inre impedans. När du kopplar in kromnickeltråden i kretsen kommer det mesta av spänningsfallet vara i batteriet (som alltså har hög imedans), så att spänningen över det externa motståndet blir liten.

Man kan även uttrycka det så här: Det finns för få joner i citronerna för att laddningstransporten skall vara effektiv.

Med tre seriekopplade citronbatterier kan man få en lysdiod att lysa lite grann.

Citronbatterier beskrivs i fråga 17625 och 11503 .

Se även videon i länk 1 och en mycket detaljerad förklaring till citronbatterier och galvaniska element i länk 2.
/Peter E

Nyckelord: batteri [25];

1 https://www.youtube.com/watch?v=AY9qcDCFeVI&fs=1&hl=sv%5FSE
2 http://chem-www4.ad.umu.se:8081/Skolkemi/Experiment/experiment.jsp?id=185