Baterie de cartofi: Înțelegerea energiei chimice și electrice: 13 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Știați că puteți alimenta o bec cu doar un cartof sau doi? Energia chimică dintre cele două metale este convertită în energie electrică și creează un circuit cu ajutorul cartofului! Acest lucru creează o mică încărcare electrică care poate fi utilizată pentru a aprinde o lumină.

Acest tutorial este un exemplu excelent al modului în care energia vine sub multe forme și a modului în care produsele folosesc energia respectivă pentru a funcționa. Bateria de cartof convertește energia din substanță chimică în electrică pentru a permite funcționarea becului (punctele de referință C și D).

Urmați-i pe Faith Davis, Cheyenne Balzer și Spencer White prin acest tutorial pentru a face o baterie dintr-un cartof și, sperăm, să învățați ceva despre utilizarea energiei și tehnologiile care o utilizează!

Pasul 1: Strângeți materiale

• 2 cartofi (se poate face cu mai mult dacă doriți mai multă putere)
• 2 bănuți
• 2 cuie / șuruburi zincate (majoritatea șuruburilor sunt deja zincate)
• 3 bucăți de sârmă de cupru
• un bec mic LED sau un voltmetru

Pasul 2: curățați cablajul de cupru pentru a se potrivi cu Penny

Trebuie să vă asigurați că dezlipiți suficient sârmă pentru a vă înfășura în siguranță în jurul banului.

Pasul 3: Tăiați o fantă în fiecare cartof

Fiecare fantă ar trebui să poată încapea un bănuț, dar nu trebuie să fie exactă, deoarece poate fi întotdeauna ajustată mai târziu!

Pasul 4: Înfășurați Penny cu sârmă și puneți-l în cartof

Pennyul înfășurat cu sârmă ar trebui să se potrivească perfect în fanta pe care ați făcut-o mai devreme. Acest lucru poate necesita o anumită ajustare și puțină forță pentru a obține banul corect.

Pasul 5: Tăiați celălalt capăt al firului de cupru

Pe partea de care nu este atașat bănuțul, tăiați firul la lungimea dorită între celălalt cartof plus un centimetru sau doi.

Pasul 6: Introduceți șurubul zincat în cartof

Doriți să lăsați suficient șurub pentru ca celălalt capăt al firului de cupru să se înfășoare, dar să aveți în continuare șurubul bine în cartof. Asigurați-vă că șurubul nu merge până la capăt prin cartof! Acest pas va lua ceva forță și este mai ușor dacă îl răsuciți în loc să încercați să blocați șurubul acolo.

Pasul 7: Înfășurați celălalt capăt al firului de cupru în jurul șurubului

Conectați cei doi cartofi împreună cu firul care merge de la bănuț la șurub.

Pasul 8: Repetați pașii 2 - 4

Tăiați o nouă fantă pentru un bănuț în al doilea cartof care are deja un șurub și montați noul bănuț înfășurat în acest cartof.

Sfat: ne tăiem toate firele pentru a avea aproximativ aceeași lungime în general pentru a ușura lucrurile mai târziu.

Pasul 9: Repetați pașii 6-7

Introduceți un șurub la cartoful care are doar un bănuț și atașați un fir nou la șurub.

Pasul 10: Examinați conexiunile

În cele din urmă, așa ar trebui să arate conexiunile. Uită-te cu atenție la laturile cartofilor. Fiecare cartof din baterie trebuie să aibă o parte din zinc (șurub) și una din cupru (penny) cu fire atașate.

Lăsați afară două fire, unul mergând la un bănuț și unul la un șurub. Aceste fire se vor conecta la bec sau voltmetru.

Sfat: dacă doriți să adăugați mai mulți cartofi pentru mai multă putere, asigurați-vă că urmați acest model! Fiecare cartof ar trebui să aibă un șurub și un bănuț!

Pasul 11: Testați-vă bateria

așezați firul expus pe fundul becului sau pe vârfurile voltmetrului pentru a vă vedea bateria în acțiune!

Sfat: pentru doar doi cartofi, am constatat că nu produce suficientă energie pentru o bec. Am ajuns să adăugăm mai mulți cartofi după ce am descoperit acest lucru.

Pasul 12: Reflectați și învățați

Cum functioneaza:

O baterie de cartofi este un tip de baterie cunoscută sub numele de celulă electrochimică. Substanțele chimice zinc și cupru (în șurub și penny / sârmă) reacționează între ele, ceea ce produce energie chimică. Această energie chimică este convertită în energie electrică printr-un transfer spontan de electroni.

Cartoful acționează ca un tampon și un electrolit pentru cele două metale. Aceasta înseamnă că separă zincul și cuprul, forțând electronii care încearcă să ajungă de la un metal la altul pentru a călători prin cartof și a forma un circuit. Electronii sunt capabili să curgă prin cartof deoarece acționează ca un electrolit. Cele două metale ar reacționa în continuare dacă s-ar atinge reciproc fără cartof, dar fără barieră și electrolit, energia eliberată din reacție nu ar forma un circuit, ceea ce obține puterea becului.

Când cele două fire sunt atașate la bec, acesta completează acest circuit, aprinzând lumina!

Pasul 13: Procesul nostru de învățare

Probleme pe care le-am rezolvat: deoarece am constatat că două baterii nu puteau alimenta becul, am fost dezamăgiți de perspectiva de a arăta doar energia cartofului prin voltmetru. Pentru a rezolva acest lucru, am decis să adăugăm mai mulți cartofi. Când acest lucru nu a funcționat, am găsit un bec cu LED în loc de cel obișnuit, incandescent pe care îl foloseam inițial. În cele din urmă, lumina s-a aprins cu patru cartofi și un bec LED eficient, motiv pentru care am adăugat opțiunea de a atașa mai mulți cartofi la instrucțiuni și de ce materialele noastre spun să folosim un bec LED, chiar dacă imaginea noastră include incandescența.

Alte idei: Ne-am jucat cu câteva idei înainte de a decide să facem un bec alimentat cu cartofi și să explicăm cum și de ce a funcționat. Ne-am gândit să facem o mică turbină eoliană sau o turbină de apă pentru a produce electricitate și să vorbim în mod specific despre etalonul M sau I, dar ne-am hotărât împotriva acestuia, în special pentru că Spencer avea unele cunoștințe prealabile despre cum să funcționeze bateria de cartofi. În plus, am vrut să încercăm să folosim cartoful pentru a ne încărca telefoanele, dar am constatat că va dura mult prea mulți cartofi decât ne-am putea permite. În cele din urmă, am fost cu toții mulțumiți de explicarea energiei în raport cu etalonul C și D prin exemplul unei baterii de cartofi.