Polaritetsprojekter ved hjælp af en kartoffel

Polaritetsprojekter, der involverer kartofler, gør det muligt for studerende at eksperimentere med elektrolyse eller transmission af en elektrisk ladning gennem ledende væsker for at forårsage kemiske ændringer. Disse ledende væsker er kendt som elektrolytter. Studerende kan også udføre enkle test på polaritet, eller hvordan elektroner strømmer fra en negativ til en positiv pol ved hjælp af kobbertråde, batterier og kartofler. De kan udvikle sig til at skabe kartoffelbatterier, der driver elektriske enheder.

Saml to, 6 tommer lange plastisolerede kobbertråde, et D-cellebatteri, en kartoffel, tape, en kniv og en saks. Brug saksen til at fjerne ca. 1 1/2 tommer isolering fra trådenderne. Placer batteriet på siden. Tape en ledning til batteriets positive side og den anden ledning til batteriets negative side, som er fladt. Skær kartoflen i to. Indsæt de strippede ender af kobbertrådene i kartoffelkødet i en dybde på mindst tre inches. Overhold, hvordan elektronerne, der strømmer ud af batteriets negative side og gennem ledningen ind i kartoflen, gør kartoflen grøn. Hold øje med bobler, der dannes i kartoflen ved siden af ​​trådenden, der er fastgjort til batteriets positive side. Overvej hvordan kartoflen fungerer som en elektrolyt, der leder en elektrisk strøm mellem positive og negative polariteter.

Saml en kartoffel, et voltmeter, sandpapir, en stor galvaniseret søm og et to-tommer, 12- eller 14-gauge stykke kobbertråd. Skrab ledningen og neglen med sandpapiret, indtil de skinner. Indsæt søm og ledning ca. en tomme i kartoflen, og placer dem en tomme fra hinanden. Indstil voltmeteret til den laveste DC-spænding. Sæt den røde ledning i den positive spændingsåbning og den sorte ledning i den negative åbning. Når voltmeteret er tændt, skal du bruge den røde ledning til at røre ved kobberledningen og den sorte ledning til at røre neglen. Registrer den spændingsmængde, som kartoflen producerede ved voltmeteraflæsningen.

Saml to stykker tung kobbertråd, to galvaniserede søm, to kartofler, tre alligatorclips, der er forbundet med hinanden med ledning og et lavspændings-LED-ur. Tag batteriet ud af uret, og bemærk placeringen af ​​batteriets positive og negative ender i rummet. Mærk kartoflerne som “A” og “B.” Indsæt et søm og kobbertråd i hver kartoffel, og placer dem så langt fra hinanden som muligt. Forbind kobbertråden i kartoffel A til den positive terminal i urets batterirum med en alligatorclips. Forbind neglen i kartoffel B til rumets negative terminal med et alligatorclips. Forbind neglen i kartoffel A til ledningen i kartoffel B med det tredje alligatorclips. Overhold uret, og tænd det. Overvej hvordan kartoffelens kemiske energi omdannes til elektrisk energi som zinkionerne fra neglen reagerer med kobberioner fra ledningen, hvilket resulterer i en strøm af elektroner gennem kobbertråden og ind i ledningen ur.

Brug et multimeter, der måler spænding, strøm og modstand i kredsløbet produceret af kartoflen i ovenstående eksperiment for at estimere, hvor mange kartofler der kræves for at drive forskellige genstande. Hvis en kartoffel producerer 0,8 volt, hvor mange kartofler skal du tilføje til serien for at tænde en 1,5 volt pære? Hvor mange kartofler kræves for at tænde et 5 volt digitalt ur? Eksperimenter med forskellen mellem strøm og spænding og størrelsen og antallet af kartofler, der bruges til at fremstille batteriet. Bemærk, hvordan strømstørrelsen afhænger af størrelsen på den enkelte kartoffel, mens spændingsmængden vedrører antallet af kartofler, der bruges til at oprette serien.