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Batterien, Akkumulatoren und Kapazität sicher verstehen

Batterien wandeln chemische Energie in elektrische Energie um. Spannung, Ladung, Kapazität, Energie und Innenwiderstand helfen dabei, Batterien und Akkumulatoren physikalisch zu beschreiben.

Auf dieser Seite übst du außerdem Ah und Wh, Reihen- und Parallelschaltung, Lade- und Entladevorgänge, Akkutechnologien, Batteriespeicher und Sicherheitsregeln.

So gehst du bei einer Batterieaufgabe vor

  1. Notiere Spannung, Strom, Zeit, Kapazität und gegebenenfalls Innenwiderstand.
  2. Nutze Q = I·t, E = U·Q beziehungsweise E = U·Ah.
  3. Prüfe bei mehreren Zellen Reihen- und Parallelschaltung.
  4. Berücksichtige Wirkungsgrad, Ladezustand, Entladestrom und Temperatur.
  5. Kontrolliere Einheit, Größenordnung und elektrische Sicherheit.

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Batterien und Akkumulatoren online üben

Test 4 zu Batterien und Akkumulatoren mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Nutze Q = I·t, E = U·Q beziehungsweise E = U·Ah, sowie die Regeln für Reihen- und Parallelschaltung. Prüfe Lade- und Sicherheitsbedingungen.

5 Fragen
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1. FrageMultiple Choice

Warum hängt die nutzbare Kapazität einer Batterie vom Entladestrom ab?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Hohe Ströme können die nutzbare Kapazität verringern..

  1. Batteriegrößen erkennen: Ordne Spannung, Strom, Ladung, Kapazität, Energie, Innenwiderstand, Ladezustand und Zellverschaltung richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Innenwiderstand, chemische Reaktionsgeschwindigkeit und Wärmeentwicklung beeinflussen die unter realen Bedingungen entnehmbare Ladungsmenge.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Hohe Ströme können die nutzbare Kapazität verringern.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihenschaltung, Parallelschaltung und Sicherheit.

Innenwiderstand, chemische Reaktionsgeschwindigkeit und Wärmeentwicklung beeinflussen die unter realen Bedingungen entnehmbare Ladungsmenge.

2. FrageMultiple Choice

Was versteht man unter Selbstentladung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Eine Batterie verliert auch ohne angeschlossene Last langsam Ladung..

  1. Batteriegrößen erkennen: Ordne Spannung, Strom, Ladung, Kapazität, Energie, Innenwiderstand, Ladezustand und Zellverschaltung richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Interne chemische Prozesse führen dazu, dass der Ladezustand mit der Zeit sinken kann.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Eine Batterie verliert auch ohne angeschlossene Last langsam Ladung.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihenschaltung, Parallelschaltung und Sicherheit.

Interne chemische Prozesse führen dazu, dass der Ladezustand mit der Zeit sinken kann.

3. FrageMultiple Choice

Warum sinkt die Klemmenspannung einer realen Batterie bei Belastung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Am Innenwiderstand fällt eine Spannung ab..

  1. Batteriegrößen erkennen: Ordne Spannung, Strom, Ladung, Kapazität, Energie, Innenwiderstand, Ladezustand und Zellverschaltung richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Näherungsweise gilt U_klemm = U_0 − I·R_i; mit steigendem Strom wird der Spannungsabfall am Innenwiderstand größer.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Am Innenwiderstand fällt eine Spannung ab.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihenschaltung, Parallelschaltung und Sicherheit.

Näherungsweise gilt U_klemm = U_0 − I·R_i; mit steigendem Strom wird der Spannungsabfall am Innenwiderstand größer.

4. FrageMultiple Choice

Was beschreibt die C-Rate einer Batterie?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Den Lade- oder Entladestrom im Verhältnis zur Nennkapazität..

  1. Batteriegrößen erkennen: Ordne Spannung, Strom, Ladung, Kapazität, Energie, Innenwiderstand, Ladezustand und Zellverschaltung richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Bei einer 2-Ah-Batterie entspricht 1 C idealisiert einem Strom von 2 A; 0,5 C entspricht 1 A.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Den Lade- oder Entladestrom im Verhältnis zur Nennkapazität.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihenschaltung, Parallelschaltung und Sicherheit.

Bei einer 2-Ah-Batterie entspricht 1 C idealisiert einem Strom von 2 A; 0,5 C entspricht 1 A.

5. FrageMultiple Choice

Warum ist ein Kurzschluss einer Batterie gefährlich?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Es können sehr hohe Ströme, starke Erwärmung und Schäden entstehen..

  1. Batteriegrößen erkennen: Ordne Spannung, Strom, Ladung, Kapazität, Energie, Innenwiderstand, Ladezustand und Zellverschaltung richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Der äußere Widerstand ist beim Kurzschluss sehr klein; dadurch begrenzen im Wesentlichen Innenwiderstand und Leitungen den Strom.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Es können sehr hohe Ströme, starke Erwärmung und Schäden entstehen.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihenschaltung, Parallelschaltung und Sicherheit.

Der äußere Widerstand ist beim Kurzschluss sehr klein; dadurch begrenzen im Wesentlichen Innenwiderstand und Leitungen den Strom.

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Batterien und Akkumulatoren FAQ

Wie berechnet man die Energie einer Batterie?

Näherungsweise gilt E = U·Q. Mit Spannung in Volt und Kapazität in Amperestunden erhält man die Energie in Wattstunden: E = U·Ah.

Was ist der Unterschied zwischen Batterie und Akkumulator?

Eine Primärbatterie ist für den einmaligen Betrieb vorgesehen; ein Akkumulator ist eine wiederaufladbare Sekundärzelle.

Für welche Klassen eignen sich die Übungen?

Die Seite richtet sich vor allem an Schülerinnen und Schüler der Klassen 9–12 und eignet sich zur Prüfungsvorbereitung und Vertiefung der Elektrizitäts- und Energiephysik.