Αν και σίγουρα δεν είναι ένας πρακτικός τρόπος για να φωτίσετε το σπίτι σας, μπορείτε να παράγετε ηλεκτρική ενέργεια από φρούτα. Το οξύ στα φρούτα αλληλεπιδρά με ηλεκτρόδια για να δημιουργήσει μια μικρή ποσότητα τάσης. Η δημιουργία μιας μπαταρίας φρούτων είναι ένα ενδιαφέρον πείραμα που μπορείτε να δοκιμάσετε με παιδιά σχολικής ηλικίας. Μόλις έχετε τα απαραίτητα υλικά, μπορείτε να πειραματιστείτε με διαφορετικά φρούτα για να δείτε τα ποικίλα αποτελέσματα.
Πώς λειτουργούν οι μπαταρίες φρούτων
Η έρευνα σχετικά με την ηλεκτρική ενέργεια φρούτων μπορεί να γίνει στο σπίτι ή στο εργαστήριο του σχολείου. Οι χημικές ουσίες στα φρούτα, ιδιαίτερα τα όξινα εσπεριδοειδή, μπορούν να μετατραπούν σε ενέργεια και να χρησιμοποιηθούν για την τροφοδοσία μικρών αντικειμένων. Η δομή μιας μπαταρίας με φρούτα μιμείται αυτή μιας πραγματικής μπαταρίας. Δύο φρούτα - συνήθως ένας ψευδάργυρος και ένας χαλκός - εισάγονται στον καρπό και ενεργούν ως θετικοί και αρνητικοί πόλοι.
Το κιτρικό οξύ στα φρούτα δρα ως ηλεκτρολύτης, που είναι ένα υγρό που περιέχει ελεύθερα ιόντα. Τα ιόντα είναι φορτισμένα άτομα και επειδή είναι ελεύθερα, φυσικά θα απομακρυνθούν από το ίδιο φορτίο και προς το αντίθετο φορτίο. Σε ένα διάλυμα κιτρικού οξέος, ένα μέταλλο όπως ο χαλκός αντιδρά και δημιουργεί επιπλέον αρνητικό φορτίο, προκαλώντας έτσι τα ελεύθερα ιόντα να μετακινηθούν από τον ένα πόλο μπαταρίας στον άλλο.
Ένα καλώδιο ενεργεί ως αγωγός μεταξύ των πόλων και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παροχή ρεύματος από μια μικρή ποσότητα τάσης (συνήθως 1/2 έως 3/4 ενός βολτ από ένα μόνο κομμάτι φρούτου). Ανάλογα με τον τύπο και τον αριθμό των φρούτων που χρησιμοποιούνται, ενδέχεται να μπορείτε να ανάψετε μια μικρή λάμπα LED ή ακόμα και να λειτουργήσετε έναν μικρό κινητήρα.
Υλικά μπαταριών φρούτων
Κατά τη συλλογή των υλικών για το πείραμα μπαταρίας φρούτων, λάβετε υπόψη ότι πρόκειται για δοκιμή. Συμμετοχή των παιδιών στη λήψη αποφάσεων. Μέρος της διασκέδασης της επιστήμης δοκιμάζει διαφορετικές μεθόδους. Κάποιοι θα λειτουργήσουν, κάποιοι όχι - αυτό είναι όλο μέρος της μαθησιακής διαδικασίας.
Θα χρειαστείτε δύο τύπους μετάλλων για τους θετικούς και αρνητικούς πόλους. Μπορείτε να αγοράσετε ηλεκτρόδια ψευδαργύρου και χαλκού, αλλά είναι επίσης ενδιαφέρον να δοκιμάσετε άλλα οικιακά υλικά όπως μια γαλβανισμένη βίδα και ένα κομμάτι σύρμα χαλκού.
Θα χρειαστείτε επίσης ένα καλώδιο για να λειτουργήσει ως αγωγός και τα κλιπ αλιγάτορα είναι χρήσιμα για τη σύνδεση του καλωδίου με τους θετικούς και αρνητικούς πόλους. Για να μετρήσετε τα αποτελέσματά σας, έχετε ένα μικρό φως LED για να συνδέσετε τον αγωγό ή χρησιμοποιήστε έναν μετρητή για να μετρήσετε την τάση.
Διεξαγωγή του πειράματος
Με μια ποικιλία φρούτων στο χέρι, δοκιμάστε να τοποθετήσετε τους θετικούς και αρνητικούς πόλους και να συνδέσετε τον αγωγό. Δείτε ποια φρούτα ασκούν την περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια (εδώ θα έρθει ένας μετρητής βολικός). Ορισμένα αντικείμενα που πρέπει να δοκιμάσετε περιλαμβάνουν λεμόνια, πορτοκάλια, λάιμ, μήλα, πατάτες, ντομάτες και ποτήρια χυμό φρούτων.
Ζητήστε από τα παιδιά να δημιουργήσουν υποθέσεις πριν από τη ρύθμιση των μπαταριών. Τότε θα μαντέψουν ποια φρούτα (ή λαχανικά) θα παράγουν τον περισσότερο ηλεκτρισμό και θα δουν αν οι αρχικές τους σκέψεις ήταν σωστές.
Πράγματα που θα χρειαστείτε
- Ηλεκτρόδιο χαλκού
- Ηλεκτρόδιο ψευδαργύρου
- Μετρητής τάσης
- Λάμπα φακού χαμηλής τάσης
- Υποδοχή για λαμπτήρα
- Αλιγάτορα κλιπ
- Σύρματα
- Συναρμολόγηση (προαιρετικό)