Ίσως αναρωτιέστε ποια είναι η σχέση μεταξύ μιας πατάτας, ενός λαμπτήρα και των παιδιών. Είναι πραγματικά ένα εξαιρετικό πείραμα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από μια πατάτα για να φωτίσει μια μικρή λάμπα. Διδάσκει στα παιδιά τα βασικά της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και πώς τα καλώδια επιτρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια να μετακινείται από το ένα μέρος στο άλλο σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα.
Είναι πιθανό τα περισσότερα παιδιά να δυσκολεύονται να πιστέψουν ότι μια απλή πατάτα μπορεί να κάνει την ηλεκτρική ενέργεια να τροφοδοτήσει μια λάμπα. Ωστόσο, η εξήγηση είναι σχετικά απλή. Μια πατάτα περιέχει ζάχαρη, νερό και οξύ. Ορισμένοι τύποι μετάλλων - ιδιαίτερα ο χαλκός και ο ψευδάργυρος - αντιδρούν με την πατάτα όταν εισάγονται στο εσωτερικό. Τα μέταλλα γίνονται αποτελεσματικά ηλεκτρόδια, το ένα θετικό και το άλλο αρνητικό, και τα ηλεκτρόνια ρέουν μεταξύ των μετάλλων μέσα στην πατάτα, κάνοντας ένα μικρό ηλεκτρικό ρεύμα. Μπορείτε να αξιοποιήσετε την ηλεκτρική ενέργεια συνδέοντας καλώδια από τα ηλεκτρόδια σε μια λάμπα για να σχηματίσετε ένα κύκλωμα. Τα ηλεκτρόνια ρέουν από το θετικό ηλεκτρόδιο στον λαμπτήρα και πίσω στο αρνητικό ηλεκτρόδιο. Το ηλεκτρικό ρεύμα που διέρχεται από τη λάμπα είναι αρκετό για να το κάνει να ανάψει.
Βάλτε ένα χάλκινο καρφί 3 ιντσών και ένα καρφί ψευδάργυρου 3 ιντσών στην πατάτα που απέχουν περίπου 1 ίντσα μεταξύ τους. Σπρώξτε τα νύχια σε βάθος περίπου 1 1/2 ίντσες. Κόψτε δύο λωρίδες 6 ιντσών από πολύ λεπτό σύρμα και αφαιρέστε 1/2 ίντσα πλαστικού από τα άκρα των ταινιών σύρματος. Τυλίξτε ένα από τα άκρα κάθε ταινίας σύρματος γύρω από το πάνω μέρος κάθε νυχιού. Τοποθετήστε τα αντίθετα άκρα του καλωδίου στους δύο ακροδέκτες σε έναν λαμπτήρα LED 1 volt. Η λυχνία LED ανάβει, αλλά είναι αρκετά αμυδρό επειδή παράγεται πολύ λίγη ηλεκτρική ενέργεια.
Χρησιμοποιήστε μια άλλη πατάτα για να δείξετε πώς μπορείτε να αυξήσετε την τάση καλωδιώνοντας μια δεύτερη πατάτα στο κύκλωμα για να δημιουργήσετε μια σειρά. Ένα κύκλωμα σειράς αυξάνει την τάση εξόδου. Για παράδειγμα, εάν μία πατάτα παράγει 1 βολτ, δύο πατάτες παράγουν 2 βολτ.
Βάλτε ένα άλλο καρφί χαλκού και ψευδαργύρου στη δεύτερη πατάτα. Κόψτε μια άλλη ταινία καλωδίου 6 ιντσών. Αφαιρέστε το σύρμα από το καρφί ψευδάργυρου στην πρώτη πατάτα και τυλίξτε το γύρω από το καρφί ψευδάργυρου στη δεύτερη πατάτα. Τυλίξτε το ένα άκρο της τρίτης ταινίας σύρματος που μόλις κόψατε γύρω από το καρφί ψευδάργυρου στην πρώτη πατάτα και το αντίθετο άκρο γύρω από το χάλκινο καρφί στη δεύτερη πατάτα. Τοποθετήστε το αντίθετο άκρο του σύρματος από το χάλκινο καρφί στην πρώτη πατάτα πάνω στο λαμπτήρα LED ακροδέκτη και το αντίθετο άκρο του καλωδίου από το καρφί ψευδάργυρου στη δεύτερη μπαταρία πάνω στο άλλο LED τερματικό. Το LED είναι πολύ πιο φωτεινό από πριν.
Τώρα που τα παιδιά γνωρίζουν πώς οι πατάτες μπορούν να παράγουν ηλεκτρισμό, επαναλάβετε το πείραμα χρησιμοποιώντας διαφορετικές ποικιλίες. Μερικές πατάτες έχουν υψηλότερη περιεκτικότητα σε νερό, ενώ μερικές έχουν περισσότερη ζάχαρη. Αυτά τα διαφορετικά συστατικά επηρεάζουν την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που μπορεί να παράγει μια πατάτα. Δημιουργήστε μια μπαταρία πατάτας από κάθε ποικιλία και καταγράψτε πόσο έντονο είναι το φως από κάθε πατάτα σε κλίμακα από ένα έως πέντε, για να δείτε ποιος τύπος πατάτας κάνει την καλύτερη μπαταρία.