Kuidas ehitada omatehtud patarei

Kodumajapidamises kasutatava aku saate ehitada erinevatest osadest, mis asuvad teie maja ümber. Lihtne isetehtud aku võib teile näidata, kuidas elekter voolab läbi esemete aku positiivsest negatiivsesse otsa.

Võite olla üllatunud, kui kasulikud võivad teie majapidamisesemed olla millegi loomisel, mis esialgu võib tunduda, et seda saab luua ainult tehases. Kuigi see meetod ei ole täpselt sama keemiline reaktsioon kui tehases valmistatud patareides, võib see teile näidata elektrienergiat üldiselt.

Isetehtud aku põhitõed saate luua maapinna, mündipatarei või soolapatarei abil. Need omatehtud patareid kasutavad elektrivoolu loomiseks keemilist reaktsiooni. Selle voolu saate ehitada läbi oma kodus asuvate põhimaterjalide koos elektrolüütilise lahusega.

• Nende isetegemise õpetuste abil saate luua elektri põhiprintsiipe kasutades maapatareisid, mündipatareisid ja soolapatareisid.

Kasutage siiski ettevaatusabinõusid. Need patareid on väikesed ja lihtsad, kuid vältige mõlema juhtme ühendamist, mis ühendavad aku otsi korraga. Juhtmete lõikamisel või voolu pinge või voolu testimisel olge eriti ettevaatlik, et akut ei lühistataks ega tekitataks elektrile või kuumusele haiget.

Maanduspatareid saate valmistada elektroodidest, mis on valmistatud metallidest, mis suudavad üksteise kaudu juhtida elektrivoolu. Need metallid võivad töötada, kui nad on maapinnal, andes sellele patareile oma nime. Peate olema väljas ajal, mil pole ohtlikku ilma, näiteks tugevat vihma või äikest.

Teil on vaja ka 12 vasest naelu (või varda), mis asetatakse maasse, 12 tsingitud alumiiniumist naelu (või varda), vasktraati ja suure väärtusega kondensaatoreid. Lisaks vajate voltmeetrit ja traadilõikureid. Aku loomisel võite täpsemate arvutuste jaoks kasutada ka mõõdulinti, alumiiniumfooliumi ja kompassi.

Enne oma aias kaevamist veenduge, et teil oleks luba kohalikelt kommunaalettevõtetelt või teistelt, kellele vara kuulub. Turvalisuse kaalutlustel võite kaaluda isegi mõne tolli sügavuse kaevamist.

Maanduselektroodide valmistamiseks eemaldage traadilõikurid vasktraadist umbes 1,5 tolli isolatsiooni. Pange traadiribad ümber alumiiniumist ja vasest naelte. Seejärel sisestate elektroodid ja kinnitate neile multimeetri juhtmed. Seadke multimeeter kas alalisvoolule või vahelduvvoolule sõltuvalt praegusest, mida kavatsete kasutada.

Lihtsaima, ühe elemendiga maapinna loomiseks võite alustada ühe vasknaela ja ühe alumiiniumnaela naelast maasse mitme jala kaugusel. Ühendage need oma vasktraadi abil. Veenduge, et traat on tihedalt ja kindlalt mähitud kummagi naela pea ümber. Kontrollige multimeetrit, kas saate voolu lugeda.

Alumiiniumfooliumi tihedalt juhtmete ümber mähkimine annab teile põhjalikuma viisi küünte vahel laengu saatmiseks. Keerulisema mitmekorruselise patarei loomiseks võite kasutada kõiki 12 alumiinium- ja vaskelementi, mis on paigutatud üksteisega ühendatud järjestikku vooluahelasse, vahetades alumiiniumi ja vaske. Iga ühendatud naelapaar on sel juhul rakk.

Kuna maapatarei võimsus sõltub maakera ioonisisaldusest, töötab see ainult mõnes maa osas. Looduslikud elektrivoolud, mis voolavad läbi maa rauast ja muudest maas leiduvatest ioonmetallidest, võivad luua looduslikku elektrit.

Mündipatarei ehitamine on veel üks lihtne ja lihtne viis aku voolu ja pinge demonstreerimiseks. Selleks vajate mõnda vasest senti, tükki alumiiniumfooliumi, tükki märga koe või pappi, kääre, soola, multimeetrit ja kaussi vett. Elektrolüüdina võite kasutada ka äädikat. Veendumaks, et sent on vasest, veenduge, et see oleks toodetud pärast 1982. aastat.

Võtke paberrätik või märg kude või papp ja asetage münt sellele, et saaksite selle kuju paberrätikust või märjast materjalist välja lõigata. Elektrolüüdi loomiseks segage veekaussi paar teelusikatäit soola, kuni see lahustub. Kui teil on äädikas, võite seda kasutada nõrga elektrolüüdina.

Kastke märg kangas või kude elektrolüüdi kaussi ja võtke see kahe minuti pärast välja. Leota sellest liigne vesi. Pange üks sent alumiiniumfooliumi ja lõigake selle kuju välja. Seejärel võite leotatud materjali lisada alumiiniumfooliumile ja panna mündi selle peale. See on teie aku põhielement.

Looge nii palju akuelemente kui soovite ja virnastage need üksteise otsa. Saate testida, kas teie aku töötab, haakides multimeetri mõlemasse otsa või asetades väikese LED-valgusti, mis süttib elektrivoolu olemasolul. Mõelge, kuidas see paigutus sarnaneb maapatareide mitme elemendilise paigutusega.

Sarnaselt mündipatareile valmistatakse soolapatareid veerandiga. Seekord vajate süstlakolbi, 12 raud- või tsinkkruvi, paberi- ja liivapabereid, soola, vesi, multimeeter, kruvikeeraja, LED-tuled, isoleermaterjal nagu plast või papp ja a vasktraat. Liivapaberi abil eemaldage vasktraadi isolatsioon, kui seda on.

Rullige üks pabeririba tihedalt ümber kruvi ja keerake vasktraat ümber küünte 30–40 korda kõigi oma 12 kruvi jaoks. Veenduge, et vasktraat ei puudutaks otseselt naelu, vaid toetub pigem paberiribale.

Süstla kolvi abil tehke isoleermaterjali ühele küljele kuus auku. Lükake kruvikeeraja abil kõik kruvid läbi isoleermaterjali võre kujul. See seadistus on aluseks sellele, kuidas elektrivool vooluahelas voolab. Ühendage need vasktraadi abil kindlalt ja tihedalt.

Kastke aku mõneks minutiks soolasesse vette, et see saaks elektrit juhtida. Kui eemaldate selle veevannist, saate aku pinge kontrollimiseks kasutada multimeetrit.

Ehkki need katsed on lihtsad ja algelised, võivad nende illustreeritud nähtused tulevikus praktiliselt kasutada vett odavate ja uuesti laetavate patareide jaoks. Füüsika ja keemia elektrolüütilise materjali uurimine võib lasta teadlastel kasutada soolalahuseid patareide alusena.

Vee kui akude elektrolüüdi kasutamise praegune puudus on see, et see ei toida peaaegu nii palju pinget kui liitiumioonakud või samalaadsed keemilised elemendid akudes. Hiljutised uuringud on püüdnud sellest takistusest üle saada.

Šveitsi föderaalsetes materjaliteaduse ja -tehnoloogia laborites tehtud uuringud viisid hiljuti avastamiseni, et naatriumi FSI (naatriumbis (fluorosulfonüül) imiid) soolalahuse alusena on elektrokeemiline stabiilsus kuni 2,6 volti - peaaegu kaks korda suurem kui teiste vesilahuste elektrolüütilised vedelikud. See võib viia odavate ja ohutumate patareideni.

Maapatareid on ajalooliselt märkimisväärselt kasutatud. Šoti filosoof Alexander Bain leiutas maavoolu voolu muutmiseks 1841. aastal ja see leiutis oleks hiljem telegraafi edastamise alus. Edasine uurimine maapatareide abil aitaks paremini mõista Maa elektrivälja, näiteks tõdeda, et Maa voolud voolavad lõunast põhja.