Οι μπαταρίες μετατρέπουν τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια και δεν χρειάζονται πολλοί πόροι για τη δημιουργία μιας - μπορείτε να φτιάξετε μια μπαταρία εργασίας με λεμόνι. Μπορεί να μην πάρετε πολύ ενέργεια από ένα λεμόνι, αλλά η αρχή της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας είναι η ίδια με αυτήν της μπαταρίας ενός αυτοκινήτου. Είναι εύκολο να μάθετε για αυτήν την αρχή όταν μπορείτε να παράγετε απλές μπαταρίες στο σπίτι χρησιμοποιώντας δύο απίθανα συστατικά: κοκ και ξύδι.
Πώς λειτουργεί μια μπαταρία
Ένα ηλεκτροχημικό στοιχείο, που είναι ο απλούστερος τύπος μπαταρίας, έχει τρία συστατικά: μια άνοδο, μια κάθοδο και έναν ηλεκτρολύτη. Η άνοδος και η κάθοδος είναι δύο διαφορετικοί τύποι μετάλλων, ένας από τους οποίους χάνει ηλεκτρόνια πιο εύκολα από τον άλλο. Εάν τα δύο μέταλλα αγγίζουν το ένα το άλλο, τα ηλεκτρόνια θα ρέουν, αλλά πολύ αργά για να δημιουργήσουν ένα σημαντικό ρεύμα. Όταν η κάθοδος και η άνοδος βυθίζονται σε έναν ηλεκτρολύτη, ο οποίος είναι συνήθως ένα οξύ, οι χημικές αντιδράσεις δημιουργούν αντίθετα φορτία πάνω τους, αλλά ο ηλεκτρολύτης εμποδίζει τη ροή του φορτίου. Μπορούν να ρέουν αν συνδέσετε την κάθοδο και την άνοδο με ένα καλώδιο. Επιπλέον, οι συνεχιζόμενες αντιδράσεις μεταξύ των μετάλλων και του ηλεκτρολύτη διατηρούν τη φόρτιση της μπαταρίας.
Κατασκευή μπαταρίας οπτάνθρακα
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε αναψυκτικό που περιέχει φωσφορικό οξύ για να φτιάξετε ένα βολταϊκό κύτταρο και το κοκ είναι ένα καλό παράδειγμα (η διατροφή ή η τακτική είναι μια χαρά, είναι μόνο το οξύ που έχει σημασία). Το αλουμίνιο από ένα Coke μπορεί επίσης να κάνει μια καλή κάθοδο, που είναι το αρνητικό τερματικό. Χρησιμοποιήστε ψαλίδια για να κόψετε μια λωρίδα από το κουτί και το γυαλόχαρτο για να αλέσετε το χρώμα. Χρειάζεστε μια λωρίδα χαλκού για την άνοδο ή το θετικό τερματικό - αυτό μπορείτε συνήθως να βρείτε στο κατάστημα υλικού. Ρίξτε το κοκ σε ένα ποτήρι, βυθίστε τις λωρίδες και αγγίξτε τις λωρίδες με τους ανιχνευτές ενός βολτόμετρου. Θα πρέπει να έχετε μια ένδειξη περίπου 3/4 volt.
Παραγωγή μπαταρίας ξιδιού
Το ξίδι παράγει επίσης έναν καλό ηλεκτρολύτη, επειδή περιέχει οξικό οξύ. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε χαλκό για την άνοδο, αλλά ο ψευδάργυρος κάνει καλύτερη κάθοδο από το αλουμίνιο. εάν δεν έχετε λωρίδα ψευδάργυρου, χρησιμοποιήστε ένα γαλβανισμένο καρφί, το οποίο είναι επικαλυμμένο με ψευδάργυρο. Θα πρέπει να πλησιάσετε ένα βολτ από αυτό το κελί. Εάν θέλετε να τροφοδοτήσετε ένα LED, πρέπει να συνδέσετε δύο από αυτά τα κελιά σε σειρά για να διπλασιάσετε την τάση. Για να το κάνετε αυτό, συνδέστε το λαμπτήρα σε καλώδια που συνδέονται με την άνοδο της μπαταρίας και την κάθοδο της άλλης και χρησιμοποιήστε ένα τρίτο καλώδιο για να συνδέσετε το άλλο ζεύγος ηλεκτροδίων μεταξύ τους.
Παρατηρώντας ένα ξίδι
Επειδή το ξύδι είναι διαυγές, μπορείτε να παρατηρήσετε ενδιαφέρουσες επιδράσεις στα ηλεκτρόδια σε ένα ξίδι. Εάν συνδέσετε δύο από αυτά τα κελιά σε σειρά και τα χρησιμοποιήσετε για να τροφοδοτήσετε ένα LED και αφήσετε το LED όλη τη νύχτα, θα βρείτε ένα στρώμα μαύρων αποθέσεων στο ηλεκτρόδιο ψευδαργύρου το πρωί. Αυτό προκαλείται από άτομα χαλκού, τα οποία συνδυάζονται με ιόντα υδρογόνου στον ηλεκτρολύτη και συλλέγονται στην επιφάνεια του ψευδαργύρου. Θα πρέπει επίσης να δείτε φυσαλίδες αερίου υδρογόνου στη λωρίδα χαλκού καθώς τα ιόντα υδρογόνου από το οξύ συνδυάζονται με ηλεκτρόνια για να σχηματίσουν άτομα υδρογόνου και τα άτομα συνδυάζονται για να σχηματίσουν μόρια υδρογόνου.