Das Anzünden einer LED-Glühbirne mit einer Batterie ist ein lustiges Experiment, bei dem Sie etwas über elektrische Schaltkreise und Gleichstrom (DC) lernen können. Es ist keine praktische Möglichkeit, eine echte Lichtquelle zu betreiben, da normale Batterien nicht genug Spannung liefern, um eine ausreichend starke Glühbirne zu betreiben. Mit nur wenigen Grundausstattungen können Sie jedoch Spaß daran haben, verschiedene Schaltungen zwischen einer Batterie und einer LED-Lampe zu erstellen. Sobald Sie den Dreh raus haben, eine einfache Schaltung zu erstellen, können Sie sie mit Dingen wie Schaltern oder mehreren Batterien modifizieren. Sie können sogar versuchen, eine natürliche Batterie aus Zitronen und Metallstücken herzustellen, um zu demonstrieren, wie Säure mit Metall zusammenwirkt, um Energie zu erzeugen!
Schritte
Methode 1 von 3: Stromversorgung einer Glühbirne mit einer Haushaltsbatterie
Schritt 1. Erwerben Sie eine kleine Niedervolt-LED-Glühbirne von 3 V oder weniger
Normalgroße Glühbirnen, wie sie in Lampen oder Deckenleuchten verwendet werden, benötigen normalerweise 120 V oder mehr, um sie zu betreiben. Eine normale Haushaltsbatterie liefert nicht genug Energie, um diese größeren Glühbirnentypen zum Leuchten zu bringen.
- Sie können beispielsweise eine kleine LED-Lampe aus einer Taschenlampe verwenden.
- Um eine Glühbirne mit höherer Spannung zu betreiben, müssten Sie mehrere Batterien mit 12 V oder höher aneinanderreihen, was für dieses Experiment nicht sicher ist, da Sie einen elektrischen Schlag bekommen könnten.
Die folgenden Anweisungen gelten für LED Glühbirnen.
Wenn Sie diese Schritte mit einer normalen LED ausführen, denken Sie daran, dass sie polarisiert sind.
Verbinden Sie immer die längstes Bein zum positiv Pol der Batterie und der kürzestes Bein zum Negativ Terminal. Andernfalls leuchtet die LED nicht oder könnte beschädigt werden.
Verwenden Sie keine Batterie mit einer Spannung über 3V, sonst könnte Ihre LED explodieren.
Schritt 2. Verdrahten Sie 1 Pol einer Batterie mit einem Kupferdraht an der Unterseite der Glühbirne
Stellen Sie eine Haushaltsbatterie und Ihre LED-Lampe auf eine ebene Arbeitsfläche. Legen Sie ein Ende eines Kupferkabels an einen der Pole der Batterie und kleben Sie es mit Isolierband fest. Kleben Sie das andere Ende des Drahtes an die Unterseite der LED-Lampe.
- Sie können jede handelsübliche Haushaltsbatterie verwenden, z. B. eine AA-, AAA-, C- oder D-Batterie, die alle 1,5-V-Batterien sind.
- Sie können den Draht auch einfach an Ort und Stelle halten, wenn Sie kein Isolierband haben, um sie vorübergehend zu verbinden. Es besteht keine Gefahr eines Stromschlags durch eine so niedrige Spannung.
Spitze: Wenn Sie eine dauerhaftere Verbindung herstellen möchten, können Sie den Draht anlöten.
Schritt 3. Kleben Sie einen Draht an den anderen Anschluss der Batterie und berühren Sie ihn an der Seite der Glühbirne
Legen Sie ein Ende eines Kupferkabels gegen den zweiten Pol der Batterie und kleben Sie es mit Isolierband fest. Legen Sie das andere Ende an die Seite des Sockels der Glühbirne, um das LED-Licht zu erleuchten, und befestigen Sie es, wenn Sie die Glühbirne leuchten lassen möchten.
- Die Glühbirne leuchtet, weil Sie einen vollständigen Stromkreis zwischen den Plus- und Minuspolen der Batterie und den 2 Drähten herstellen, die sich im Sockel der Glühbirne befinden.
- Sie können dieses Experiment auch mit nur 1 Draht versuchen, indem Sie die Glühbirne direkt an 1 der Batteriepole für 1 der Anschlüsse berühren. Wenn Sie beispielsweise ein elektrisches Kabel zwischen der Unterseite der Glühbirne und einem der Batteriepole kleben, können Sie die Glühbirne anzünden, indem Sie die Seite des Lampensockels mit dem anderen Pol berühren.
Methode 2 von 3: Hinzufügen von Variationen zum Experiment
Schritt 1. Fügen Sie Ihrem Stromkreis einen Kippschalter hinzu, um die Glühbirne ein- und auszuschalten
Kaufen Sie einen kleinen Kippschalter mit Anschlüssen für elektrische Leitungen. Wickeln Sie das Ende von einem der Kupferkabel, die mit der Batterie verbunden sind, um den Stromanschluss des Kippschalters. Verwenden Sie ein zusätzliches elektrisches Kabel, um die mit Zubehör gekennzeichnete Seite des Kippschalters mit der LED-Lampe zu verbinden.
Ein Kippschalter ist ein elektrischer Schalter mit einem Knopf, den Sie hin und her drehen können, um ein Zubehör ein- und auszuschalten. Es funktioniert durch Blockieren oder Verbinden von 2 Drähten im Stromkreis
Schritt 2. Holen Sie sich einen Batteriehalter, um das Experiment tragbarer zu machen
Kaufen Sie einen Batteriehalter für die Batteriegröße, die Sie in Ihrem Stromkreis verwenden. Legen Sie die Batterie in den Halter und verbinden Sie dann die 2 elektrischen Drähte, die aus dem Halter kommen, an der Seite und Unterseite der Glühbirne.
Die meisten Batteriehalter haben einen EIN/AUS-Schalter, sodass Sie sowohl Ihr Experiment mitnehmen als auch die Glühbirne einfach ein- und ausschalten können
Spitze: Sie könnten auch eine Miniatur-Lampenfassung bekommen, um Ihr Experiment noch schlanker und tragbarer zu machen!
Schritt 3. Versuchen Sie, zusätzliche Glühbirnen und Batterien hinzuzufügen
Verdrahten Sie mehrere Batterien zusammen, indem Sie elektrische Kupferkabel zwischen dem Pluspol von 1 Batterie und dem Minuspol der nächsten Batterie in der Reihe kleben. Versuchen Sie zu sehen, wie sich mehrere Batterien auf die Helligkeit einer einzelnen Glühbirne auswirken, oder fügen Sie weitere Glühbirnen hinzu, indem Sie sie an eine beliebige Batterie im Stromkreis anschließen.
- Wenn Sie dem Stromkreis weitere Glühbirnen hinzufügen, spielt es keine Rolle, an welche Batterien Sie sie anschließen. Da alle Batterien miteinander verkabelt sind, funktionieren sie im Wesentlichen wie eine einzige leistungsstärkere Batterie.
- Denken Sie daran, dass Sie diese ausblasen können, wenn Sie zu viele Batterien verwenden, um nur eine Glühbirne zu betreiben. Wenn Sie beispielsweise 6 1,5-V-Haushaltsbatterien verwenden, um eine einzelne 3-V-Glühbirne zu betreiben, kann sie durchbrennen. Das ist für Sie ungefährlich, aber die Glühbirne funktioniert nicht mehr.
Methode 3 von 3: Eine Zitronenbatterie herstellen
Schritt 1. Verwenden Sie 4 oder mehr Zitronen und eine Niedervolt-LED-Glühbirne von 3 V oder weniger
Je mehr Zitronen Sie verwenden, desto leistungsfähiger ist Ihre Zitronenbatterie. Verwenden Sie eine kleine LED-Lampe, die weniger als 3 V hat, oder die Zitronen liefern nicht genug Energie, um sie zu leuchten.
- Eine LED-Glühbirne aus einer kleinen Taschenlampe oder eine kleine Diode, wie aus einer Weihnachtslichterkette, eignet sich gut für dieses Experiment.
- Der Zitronensaft in den Zitronen stellt eine saure Lösung dar, um eine Batterie herzustellen, wie es Batteriesäure in normalen Batterien tut.
- Sobald Sie dieses Experiment mit Zitronen ausprobiert haben, können Sie mit anderen sauren Früchten oder sogar Kartoffeln experimentieren!
Schritt 2. Rollen Sie die Zitronen zwischen Ihrer Hand und einer harten Oberfläche herum
Lege eine Zitrone auf eine harte Oberfläche wie einen Tisch und übe dann mit der Handfläche Druck aus. Rollen Sie es auf dem Tisch hin und her und üben Sie die ganze Zeit Druck aus, um die Säfte im Inneren freizusetzen. Tun Sie dies für jede Zitrone, die Sie verwenden.
Dadurch wird sichergestellt, dass die Metalle, die Sie in die Zitronen einführen, mit so viel saurem Zitronensaft wie möglich in Kontakt kommen
Schritt 3. Stecken Sie in jede Zitrone 1 kleinen Streifen Kupferdraht und 1 verzinkten Nagel
Stechen Sie ein gerades Stück Kupferdraht in 1 Ende jeder Zitrone und 1 verzinkten Nagel in das andere Ende, so dass Draht und Nagel ungefähr die Mitte der Zitrone erreichen. Lassen Sie von jedem Stück so viel überstehen, dass Sie elektrische Drähte darum wickeln können.
Es spielt keine Rolle, wie lang die Drahtstücke und Nägel sind, solange Sie sie weit genug in die Zitronen stecken können und noch genug herausragen, um elektrische Drähte anzuschließen
Schritt 4. Verketten Sie die Zitronen zusammen, indem Sie Drähte zwischen dem Kupfer und den Nägeln führen
Wickeln Sie 1 Ende eines Kupferdrahts fest um den verzinkten Nagel in 1 Zitrone. Wickeln Sie das andere Ende fest um den Kupferdraht in einer anderen Zitrone. Wiederholen Sie dies für alle Zitronen, um eine Kette zu bilden.
Stellen Sie sicher, dass die erste Zitrone in der Kette ein freies Stück Kupfer hat, während die letzte Zitrone in der Kette einen freien Nagel hat
Spitze: Sie können auch elektrische Kabel mit Krokodilklemmen verwenden, um diese Verbindungen herzustellen.
Schritt 5. Verdrahten Sie das freie Kupfer der ersten Zitrone mit der Unterseite der LED-Lampe
Wickeln Sie 1 Ende eines Kupferdrahts um das Kupferstück in der Zitrone an der Vorderseite der Kette. Berühren Sie mit dem anderen Ende des Drahtes die Unterseite der Glühbirne.
- Sie können den Draht mit einem kleinen Stück Isolierband an der Unterseite festkleben, wenn Sie ihn an Ort und Stelle halten möchten.
- Wenn Sie eine LED-Diode mit 2 Beinen anstelle eines Bodens verwenden, wickeln Sie diesen Draht einfach um das längere Bein.
Schritt 6. Legen Sie einen Kupferdraht zwischen den freien Nagel in der letzten Zitrone und die Seite der Zwiebel
Wickeln Sie 1 Ende eines Kupferkabels um den verzinkten Nagel in der Zitrone auf der Rückseite der Kette. Berühren Sie das andere Ende des Drahtes an der Seite der Glühbirne, um sie zu leuchten.
- Wenn Sie dieses Experiment mit einer LED-Diode durchführen, die 2 Beine hat, anstatt einer Seite, an der Sie den Draht berühren können, wickeln Sie diesen Draht um das kürzere der Beine.
- Da Zitronenbatterien nicht viel Strom produzieren, wird das Licht wahrscheinlich ziemlich schwach sein. Sie können experimentieren, indem Sie mehr Zitronen verwenden, um eine leistungsstärkere Batterie herzustellen, und sehen, wie viel heller Sie die Glühbirne zum Leuchten bringen können.
