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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 9 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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Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Eine Batterie hat im unbelasteten Zustand 12,6 V. Bei 2 A und einem Innenwiderstand von 0,1 Ω beträgt die Klemmenspannung näherungsweise?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: 12,4 V.

  1. Batteriegrößen erkennen: Ordne Spannung, Strom, Ladung, Kapazität, Energie, Innenwiderstand, Ladezustand und Zellverschaltung richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: U_klemm = U_0 − I·R_i = 12,6 V − 2 A·0,1 Ω = 12,4 V.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 12,4 V. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihenschaltung, Parallelschaltung und Sicherheit.

U_klemm = U_0 − I·R_i = 12,6 V − 2 A·0,1 Ω = 12,4 V.

2. FrageMultiple Choice

Wie viele Joule entsprechen 1 Wh?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: 3600 J.

  1. Batteriegrößen erkennen: Ordne Spannung, Strom, Ladung, Kapazität, Energie, Innenwiderstand, Ladezustand und Zellverschaltung richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: 1 Wh = 1 W·1 h = 1 J/s·3600 s = 3600 J.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 3600 J. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihenschaltung, Parallelschaltung und Sicherheit.

1 Wh = 1 W·1 h = 1 J/s·3600 s = 3600 J.

3. FrageMultiple Choice

Vier gleiche Akkus mit je 2 Ah werden parallel geschaltet. Welche Kapazität ergibt sich idealisiert?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: 8 Ah.

  1. Batteriegrößen erkennen: Ordne Spannung, Strom, Ladung, Kapazität, Energie, Innenwiderstand, Ladezustand und Zellverschaltung richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Bei geeigneten parallelen Akkus addieren sich die Kapazitäten: 4·2 Ah = 8 Ah.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 8 Ah. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihenschaltung, Parallelschaltung und Sicherheit.

Bei geeigneten parallelen Akkus addieren sich die Kapazitäten: 4·2 Ah = 8 Ah.

4. FrageMultiple Choice

Zwei gleiche 1,2-V-Akkuzellen werden in Reihe geschaltet. Welche Spannung ergibt sich idealisiert?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: 2,4 V.

  1. Batteriegrößen erkennen: Ordne Spannung, Strom, Ladung, Kapazität, Energie, Innenwiderstand, Ladezustand und Zellverschaltung richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: U_gesamt = 1,2 V + 1,2 V = 2,4 V.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 2,4 V. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihenschaltung, Parallelschaltung und Sicherheit.

U_gesamt = 1,2 V + 1,2 V = 2,4 V.

5. FrageMultiple Choice

Warum ist die Leerlaufspannung allein kein vollständiges Maß für den Ladezustand?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Sie hängt auch von Zellchemie, Temperatur, Ruhezeit und Messbedingungen ab..

  1. Batteriegrößen erkennen: Ordne Spannung, Strom, Ladung, Kapazität, Energie, Innenwiderstand, Ladezustand und Zellverschaltung richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Die Spannung kann Hinweise liefern, ersetzt aber nicht immer eine geeignete Ladezustandsbestimmung unter realen Betriebsbedingungen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie hängt auch von Zellchemie, Temperatur, Ruhezeit und Messbedingungen ab.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihenschaltung, Parallelschaltung und Sicherheit.

Die Spannung kann Hinweise liefern, ersetzt aber nicht immer eine geeignete Ladezustandsbestimmung unter realen Betriebsbedingungen.

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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.