Da schlag´doch der Blitz ein,
wünschen sich jene, die gerne die Energie der Blitze für mehr Unabhängigkeit vom Erdöl nutzen möchten. Es gibt da immer wieder Projekte (und auch Fördergelder).
Ich habe jetzt mit einer Klasse der Jgst. 9 diese Möglichkeit mal unter die Lupe genommen.
Wissensgrundlagen: Spannung, Stromstärke, Ladungsmenge, Ladungsstrom bei 1 Ampere, Blitzstromstärken (bis 100.000 A), Blitzdauer wenige Zehntelsekunden, der Kondensator als Ladungsspeicher
Anspruch: Eine Ladung Wäsche soll in der Waschmaschine gewaschen werden.
Vereinfachungen: Gleichstrom; das Entladeverhalten eines Kondensators wird nicht thematisiert
1. Ansatz: Berechnung der benötigten Ladungen bei I=5A über eine Stunde hinweg (also gemittelte Werte)
Erkenntnis: Die Ladungen eines Blitzes reichen nicht aus.
2. Ansatz: Das Geschehen wird mit Bandgenerator und MP-Kondensator simuliert. Kleine Blitze (ca. 10 kV) schlagen in einen Draht ein; die Ladungen werden im Kondensator gespeichert. Die Kondensatorspannung wird dabei gemessen. Problem: Die Ladungsmengen pro Blitz sind so gering, dass ein normales Voltmeter parallel zum Kondensator eine beständige Aufladung schlicht unmöglich macht. Hier kommt natürlich der QUICK-MV-1 zum Einsatz. Das Energieproblem unserer Gesellschaft kann er aber doch nicht lösen, denn nach ca. 100 Blitzen liegt die Spannung nur wenig über 1 Volt.
Für eine Erklärung dieses Effektes (nach Q=CU) ließ mir die Zeitplanung keinen Raum, doch haben die Schüler einen Einblick in die Verhältnisse am Kondensator bekommen und eine reale Entsprechung des Ergebnisses des ersten Ansatzes gesehen.