Patareid muudavad keemilise energia elektrienergiaks ja selle loomiseks ei ole vaja palju ressursse - saate sidruniga teha töötava patarei. Te ei pruugi sidrunist väga palju energiat saada, kuid elektritootmise põhimõte on sama, mis auto akul. Selle põhimõtte kohta on lihtne teada saada, kui saate kodus lihtsaid patareisid valmistada, kasutades kahte ebatõenäolist koostisosa: koksi ja äädikat.
Kuidas aku töötab
Elektrokeemilises elemendis, mis on lihtsaim akutüüp, on kolm komponenti: anood, katood ja elektrolüüt. Anood ja katood on kaks erinevat tüüpi metalli, millest üks kaotab elektrone kergemini kui teine. Kui kaks metalli üksteist puudutaksid, voolaksid elektronid, kuid liiga aeglaselt, et tekitada märkimisväärset voolu. Kui katood ja anood sukeldatakse elektrolüüdi, mis on tavaliselt hape, tekitavad keemilised reaktsioonid neile vastupidised laengud, kuid elektrolüüt takistab laengu voolamist. Need võivad siiski voolata, kui ühendate katoodi ja anoodi juhtmega. Pealegi hoiavad metallide ja elektrolüüdi vahelised reaktsioonid akut "laetud".
Koksi patarei valmistamine
Voltaaraku valmistamiseks võite kasutada mis tahes fosforhapet sisaldavat karastusjooki ja koksi on hea näide (dieet või tavaline sobib, oluline on ainult hape). Koksi alumiiniumist saab ka hea katoodi, mis on negatiivne klemm. Lõigake purkidest purgist riba ja värvi maha lihvimiseks liivapaberit. Anoodi jaoks vajate vaskriba või positiivset terminali - selle leiate tavaliselt riistvara poest. Valage koks klaasi, sukeldage ribad ja puudutage ribasid voltmeetri sondidega. Peaksite lugema umbes 3/4 volti.
Äädika patarei valmistamine
Äädikas on ka hea elektrolüüt, kuna see sisaldab äädikhapet. Anoodi jaoks võite kasutada vaske, kuid tsink teeb parema katoodi kui alumiinium; kui teil pole tsingiriba, kasutage tsingiga kaetud tsingitud naelu. Sellest lahtrist peaksite saama volti lähedale. Kui soovite LED-i toita, peate pinge kahekordistamiseks ühendama kaks neist lahtritest järjestikku. Selleks ühendage pirn juhtmetega, mis on ühendatud ühe aku anoodiga ja teise katoodiga, ja kolmanda juhtme abil ühendage teine elektroodipaar üksteisega.
Äädikaraku vaatlemine
Kuna äädikas on selge, saate jälgida huvitavaid mõjusid äädikakambri elektroodidele. Kui ühendate kaks neist lahtritest järjestikku ja kasutate neid LED-i toitmiseks ning jätate LED-i põlema kogu öö, leiate hommikul tsingielektroodilt mustade kihtide kihi. Selle põhjustavad vase aatomid, mis ühenduvad elektrolüüdis sisalduvate vesinikioonidega ja kogunevad tsingi pinnale. Samuti peaksite nägema, et vaskribal moodustuvad vesinikgaasimullid, kui happe vesinikioonid ühenduvad elektronidega, moodustades vesinikuaatomid, ja aatomid moodustavad paaris vesiniku molekulid.