Direkt zum Inhalt

Pfadnavigation

  1. Startseite
  2. Physik
  3. 4 Elektrizitätslehre
  4. 4.1 Der elektrische Stromkreis
  5. 4.1.1 Elektrische Ladungen
  6. Galvanische Elemente

Galvanische Elemente

Galvanische Quellen sind elektrochemische Spannungsquellen, in denen chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird. Moderne Formen der galvanischen Elemente sind Monozellen und Batterien der verschiedensten Bauart.

Schule wird easy mit KI-Tutor Kim und Duden Learnattack

  • Kim hat in Deutsch, Mathe, Englisch und 6 weiteren Schulfächern immer eine von Lehrkräften geprüfte Erklärung, Video oder Übung parat.
  • 24/7 auf Learnattack.de und WhatsApp mit Bildupload und Sprachnachrichten verfügbar. Ideal, um bei den Hausaufgaben und beim Lernen von Fremdsprachen zu unterstützen.
  • Viel günstiger als andere Nachhilfe und schützt deine Daten.
Jetzt 30 Tage risikofrei testen
Your browser does not support the video tag.

Galvanische Elemente
Galvanische Elemente, benannt nach dem italienischen Mediziner LUIGI GALVANI, sind elektrochemische Spannungsquellen, in denen chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird. Entwickelt wurden die ersten Formen dieser elektrischen Quellen von dem italienischen Physiker ALESSANDRO VOLTA (1745-1827).

  • Verschiedene galvanische Elemente

    L. Meyer, Potsdam

Ein einfaches galvanisches Element besteht aus einer elektrisch leitenden Flüssigkeit (Elektrolyt) und zwei verschiedenen Stoffen. Zwischen den beiden verschiedenen Stoffen besteht eine elektrische Spannung. Bei einem geschlossenen Stromkreis fließt ein elektrischer Strom.
Die entstehende Spannung ist von den verwendeten Stoffen abhängig. In der Physik ist es üblich, die Stoffe in einer so genannten elektrochemischen Spannungsreihe anzuordnen. Die Spannung zwischen zwei Stoffen ist umso größer, je weiter die Stoffe in dieser Reihe voneinander entfernt stehen. In der nachfolgenden Übersicht sind einige Stoffe genannt.

positiv

Pl1,6 V
Au1,4 V
Hg0,9 V
Ag0,8 V
C0,7 V
Cu0,3 V

0

H0 V

negativ

Pb-0,1 V
Fe-0,4 V
Zn-0,8 V
Al-1,7 V
Na-2,7 V
K-2,9 V

So besteht z.B. zwischen Kupfer und Zink eine Spannung von 1,1 V, zwischen Kupfer und Blei von 0,4 V, zwischen Quecksilber und Kohlenstoff von 0,2 V.
Durch chemische Veränderung der Stoffe ist bei einem geschlossenen Stromkreis die Spannung in der Regel geringer als die, die sich aus der Spannungsreihe ergibt. Theoretisch sind somit eine Vielzahl von Kombinationen möglich. Von praktischer Bedeutung sind aber nur wenige Varianten.

ALESSANDRO VOLTA verwendete eine Kombination von Kupfer und Zink und erhielt damit bei einem einzelnen Element eine Spannung von 0,89 V. Durch Hintereinanderschalten gelang es ihm, größere Spannungen zu erzeugen. Eine solche Anordnung wird als voltasche Säule bezeichnet.

Am weitesten ist heute noch das Leclanché-Element verbreitet, benannt nach dem französischen Chemiker GEORGES LECLANCHÉ (1839-1882). Als Stoffe werden Zink und Kohlenstoff verwendet, als Elektrolyt meist eine eingedickte Kaliumlauge. Das Element liefert eine Spannung von 1,5 V. Diese Spannung ist nicht von der Größe der Elektroden abhängig, wohl aber die Stromstärke und damit die elektrische Leistung. Schaltet man drei dieser Elemente hintereinander, so erhält man eine Flachbatterie mit einer Spannung von 4,5 V. Etwas leistungsfähiger sind Alkali-Mangan-Elemente.

Als Knopfzellen zur Stromversorgung von Taschenrechnern, Armbanduhren oder Fotoapparaten verwendet man heute meist Zink-Quecksilberoxid-Elemente oder Silberoxid-Zink-Elemente mit Kalilauge als Elektrolyten.
Lithium-Elemente werden z. B. bei Herzschrittmachern verwendet.

Bei allen galvanischen Elementen erfolgt mit Stromfluss eine chemische Veränderung der Elektroden. Sie werden regelrecht "verbraucht". Dadurch verringert sich allmählich die Spannung des Elements. Es hat nur eine begrenzte Lebensdauer und kann im Unterschied zu Akkumulatoren nicht wieder aufgeladen werden.

Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Galvanische Elemente." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik/artikel/galvanische-elemente (Abgerufen: 20. May 2025, 08:03 UTC)

Suche nach passenden Schlagwörtern

  • Knopfzelle
  • Batterie
  • Volta-Element
  • voltasche Säule
  • Alessandro Volta
  • elektrochemischen Spannungsreihe
  • Stromquelle
  • Alkali-Mangan-Element
  • Flachbatterie
  • galvanische Elemente
  • Leclanché-Element
  • Elektrische Quelle
  • Luigi Galvani
  • Spannungsquelle
  • Elektrolyt
Jetzt durchstarten

Lernblockade und Hausaufgabenstress?

Entspannt durch die Schule mit KI-Tutor Kim und Duden Learnattack.

  • Kim hat in Deutsch, Mathe, Englisch und 6 weiteren Schulfächern immer eine von Lehrkräften geprüfte Erklärung, Video oder Übung parat.
  • 24/7 auf Learnattack.de und WhatsApp mit Bildupload und Sprachnachrichten verfügbar. Ideal, um bei den Hausaufgaben und beim Lernen von Fremdsprachen zu unterstützen.
  • Viel günstiger als andere Nachhilfe und schützt deine Daten.

Verwandte Artikel

André Marie Ampère

* 22.01.1775 in Lyon
† 10.06.1836 in Marseille

Er war französischer Physiker und Mathematiker und viele Jahre als Professor in Bourg bei Lyon und Paris tätig.
Er begründete die Elektrodynamik und erklärte als Erster den Magnetismus durch molekulare Kreisströme. Nach ihm wurde die Einheit der elektrischen Stromstärke, das Ampere, benannt.

Luigi Galvani

* 09.09.1737 in Bologna
† 04.12.1798 in Bologna

Er war Professor für Anatomie und Geburtshilfe in Bologna und entdeckte 1780 bei Untersuchungen über tierische Elektrizität die Grundlagen für die Schaffung neuartiger Stromquellen (galvanische Elemente, Batterien).

Alessandro Volta

* 18.02.1745 in Como
† 05.03.1827 in Como

Er war ein bedeutender italienischer Physiker, der als Gymnasiallehrer in Como und als Professor in Pavia tätig war. VOLTA erfand einen Vorläufer der Influenzmaschine und ein empfindliches Elektroskop. Am bedeutendsten ist aber seine Entdeckung elektrochemischer Stromquellen. Nach ihm ist die Einheit der Spannung benannt.

Sir Humphry Davy

* 17.12.1778 in Penzance (Cornwall)
† 29.05.1829 in Genf (Schweiz)

Sir Humphry Davy war einer der herausragenden Chemiker (und Physiker) des 19. Jahrhunderts und gilt als Mitbegründer der Elektrochemie.
Er erforschte vor allem die Elektrolyse. Neben der Entdeckung verschiedener chemischer Elemente, z. B. Alkali- und Erdalkalimetalle und deren Verbindungen, entwickelte er auch technische Geräte, wie z. B. eine Sicherheitslampe für Kohlegruben, erzeugte als Erster den elektrischen Lichtbogen und untersuchte Möglichkeiten, Chemie in der Landwirtschaft einzusetzen.

Elektrolyse

Die beim Stromdurchgang durch einen Elektrolyten hervorgerufenen chemischen Veränderungen werden als Elektrolyse bezeichnet. Es erfolgt die direkte Umwandlung elektrischer Energie in chemische Energie.

Ein Angebot von

Footer

  • Impressum
  • Sicherheit & Datenschutz
  • AGB
© Duden Learnattack GmbH, 2025