Die Musikkartoffel
von Adrian Pflugmacher
Ziel des Versuchs In diesem Versuch wird die Leitfähigkeit einer Kartoffel anhand der Übertragung von Musik betrachtet.
Vorbemerkung
Dieser Versuch kann als Vorversuch der „Kartoffelelektrolyse“ dienen, da hier auf einfachem Wege die Eigenschaft der Kartoffel, elektrischen Strom zu leiten, dargestellt werden kann. Verbunden über eine Kartoffel kann Musik eines Audiogerätes auf Schallquellen wie Kopfhörer oder Lautsprecher übertragen werden.
An Vorwissen benötigen die Schülerinnen und Schüler Kenntnisse aus der Elektrizitätslehre der Physik, wie beispielsweise den Aufbau von Stromkreisen und die Möglichkeit der Umwandlung von elektrischen Signalen in Schallwellen.
Materialien
Musikanlage mit Köpfhörer-Ausgang, Klinken-Kabel, Kartoffel, Köpfhörer, Lautsprecher mit Klinkenstecker
Chemikalien
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Durchführung
Über das Klinken-Kabel wird die Musikanlage mit der Kartoffel verbunden. Das Kopfhörer- oder Lautsprecherkabel wird in zwei Zentimetern Abstand zum ersten Kabel ebenso in die Kartoffel gesteckt. An der Musikanlage wird die Musik mit hoher Lautstärke gestartet. Der Stecker des Kopfhörers oder Lautsprechers kann nun in variiertem Abstand zum Kabelstecker der Musikanlage wiederholt eingestochen werden.
Beobachtung
Nach Einschalten der Musikanlage wird die Musik mit sehr geringer Lautstärke hörbar. Je weiter die beiden Stecker in der Kartoffel voneinander entfernt sind, desto leiser wird die Musik.
Abbildungen
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Abb. 1: Sinnbild für den Versuch der Musikkartoffel
Deutung
In der Kartoffel liegen Wasser und gelöste Elektrolyte vor. Durch die Musikanlage werden Spannungsänderungen hervorgerufen, die sich in der Kartoffel ausbreiten und die gelösten Ionen bewegen. Die Spannungsänderungen können so auf den Stecker des Kopfhörers oder Lautsprechers übertragen werden und die Musik wird hörbar. Die Abschwächung der Lautstärke wird durch den großen Widerstand der Kartoffel hervorgerufen, denn die Zellen hindern die Elektrolyte an einer freien Diffusion. Je größer der Abstand der Stecker ist, desto größer wird auch der Widerstand.
Entsorgung
Die Kartoffel wird in den Abfall gegeben, die anderen Geräte gesäubert und weiterverwendet.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse
Literatur
Witt, Alexander; Flint, Alfred: Elektrochemie. 1. Konzeptbaustein: Von der „Strom leitenden“ Kartoffel zur Elektrolyse. (2013). Institut für Chemie, Universität Rostock. Online verfügbar unter http://www.chemie1.uni-rostock.de/didaktik/pdf/elektrochemie1.pdf, zuletzt geprüft am 28.07.2016.