Картофена батерия: Разбиране на химическата и електрическата енергия: 13 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Знаете ли, че можете да захранвате крушка само с един или два картофа? Химическата енергия между двата метала се превръща в електрическа и създава верига с помощта на картофа! Това създава малък електрически заряд, който може да се използва за включване на светлина.

Този урок е чудесен пример за това как енергията идва в много форми и как продуктите използват тази енергия, за да вършат работа. Картофената батерия преобразува енергия от химическа в електрическа, за да позволи на крушката да работи (показатели C и D).

Следвайте Faith Davis, Cheyenne Balzer и Spencer White през този урок, за да направите батерия от картоф и се надяваме да научите нещо за използването на енергия и технологиите, които го използват!

Стъпка 1: Съберете материали

• 2 картофа (може да се направи с повече, ако искате повече мощност)
• 2 стотинки
• 2 поцинковани пирони/винтове (повечето винтове вече са поцинковани)
• 3 парчета медна тел
• малка LED крушка или волтметър

Стъпка 2: Отстранете медното окабеляване, за да пасне на Пени

Трябва да се уверите, че събличате достатъчно тел, за да увиете сигурно около стотинката.

Стъпка 3: Нарежете процеп във всеки картоф

Всеки процеп трябва да може да побере стотинка, но не е необходимо да е точен, защото винаги може да се регулира по -късно!

Стъпка 4: Увийте Пени с тел и го поставете в картофа

Стойката, обвита с тел, трябва да приляга плътно в процепа, който сте направили по-рано. Това може да отнеме известно приспособяване и малко сила, за да вкарате стотинката.

Стъпка 5: Изрежете другия край на медната жица

От страната, към която не е прикрепена стотинката, отрежете жицата до дължината, която искате между другия картоф, плюс инч или два.

Стъпка 6: Поставете цинковия винт в картофа

Искате да оставите достатъчно винт, за да може другият край на медната жица да се увие, но все пак винтът да е плътно в картофа. Уверете се, че винтът не преминава през картофа ви! Тази стъпка ще отнеме известна сила и е по -лесно, ако я завъртите, вместо да се опитвате да забиете винта там.

Стъпка 7: Увийте другия край на медната жица около винта

Свържете двата картофа заедно с жицата, тръгваща от стотинка към винта.

Стъпка 8: Повторете стъпки 2 - 4

Нарежете нова цепка за стотинка във втория картоф, който вече има винт, и поставете новата увита стотинка в този картоф.

Съвет: изрязваме всичките си проводници да са с еднаква дължина като цяло, за да улесним нещата по -късно.

Стъпка 9: Повторете стъпки 6-7

Поставете винт към картофа, който има само стотинка, и прикрепете нов проводник към винта.

Стъпка 10: Прегледайте връзките

В крайна сметка така трябва да изглеждат връзките. Погледнете внимателно страните на картофите. Всеки картоф в батерията трябва да има една цинкова страна (винт) и една медна страна (стотинка) с прикрепени проводници.

Оставете два проводника, един отива до стотинка, а друг до винт. Тези проводници ще се свържат към крушката или волтметъра.

Съвет: ако искате да добавите още картофи за повече мощност, не забравяйте да следвате този модел! Всеки картоф трябва да има един винт и една стотинка!

Стъпка 11: Тествайте батерията си

поставете открития проводник на дъното на крушката или на зъбците на волтметъра, за да видите батерията в действие!

Съвет: Само за два картофа установихме, че не произвежда достатъчно енергия за крушка. В крайна сметка добавихме още картофи, след като открихме това.

Стъпка 12: Размислете и научете

Как работи:

Картофената батерия е вид батерия, известна като електрохимична клетка. Химикалите цинк и мед (в винта и стотинка/тел) реагират помежду си, което произвежда химическа енергия. Тази химическа енергия се превръща в електрическа чрез спонтанен електронен пренос.

Картофът действа като буфер и електролит за двата метала. Това означава, че разделя цинка и медта, принуждавайки електроните да се опитват да преминат от единия метал в другия да пътуват през картофа и да образуват верига. Електроните могат да преминават през картофа, защото той действа като електролит. Двата метала все още биха реагирали, ако просто се докоснат един друг без картофа, но без бариерата и електролита, енергията, отделена от реакцията, няма да образува верига, което е това, което получава мощността на крушката.

Когато двата проводника са прикрепени към крушката, тя завършва тази верига, като включва светлината!

Стъпка 13: Нашият учебен процес

Проблеми, които решихме: Тъй като установихме, че две батерии не могат да захранват нашата крушка, бяхме разочаровани от перспективата да покажем само енергията на картофа през волтметъра. За да разрешим това, решихме да добавим още картофи. Когато това не работи, намерихме LED крушка вместо обикновената, с нажежаема жичка, която първоначално използвахме. И накрая, светлината се включи с четири картофа и ефективна LED крушка, поради което добавихме опцията да прикачим повече картофи към инструкциите и защо в нашите материали се казва, че се използва LED крушка, въпреки че нашата снимка включва нажежаема жичка.

Други идеи: Поиграхме се с няколко идеи, преди да решим да направим крушка, задвижвана от картофи, и да обясним как и защо работи. Мислехме да направим малка вятърна турбина или водна турбина за производство на електричество, и говорихме конкретно за еталон М или I, но решихме да го откажем главно, защото Спенсър имаше известни познания как да накара картофената батерия да работи. Освен това искахме да опитаме да използваме картофа за зареждане на телефоните си, но установихме, че ще отнеме твърде много картофи, отколкото можем да си позволим. В крайна сметка всички бяхме щастливи да обясним енергията във връзка с еталон C и D чрез примера на картофена батерия.