Projets de polarité utilisant une pomme de terre

Les projets de polarité impliquant des pommes de terre permettent aux élèves d'expérimenter l'électrolyse ou la transmission d'une charge électrique à travers des liquides conducteurs pour provoquer des changements chimiques. Ces liquides conducteurs sont appelés électrolytes. Les élèves peuvent également effectuer des tests simples sur la polarité, ou sur la façon dont les électrons passent d'un pôle négatif à un pôle positif, en utilisant des fils de cuivre, des piles et des pommes de terre. Ils peuvent progresser vers la création de batteries de pommes de terre qui alimentent des appareils électriques.

Le plus simple: tester la polarité

Rassemblez deux fils de cuivre isolés en plastique de 6 pouces de long, une pile D, une pomme de terre, du ruban adhésif, un couteau et une paire de ciseaux. Utilisez les ciseaux pour retirer environ 1 1/2 pouces d'isolant des extrémités des fils. Positionnez la batterie sur le côté. Collez un fil sur le côté positif de la batterie et le deuxième fil sur le côté négatif de la batterie, qui est plat. Couper la pomme de terre en deux. Insérez les extrémités dénudées des fils de cuivre dans la chair de la pomme de terre à une profondeur d'au moins trois pouces. Observez comment les électrons qui sortent du côté négatif de la batterie et à travers le fil dans la pomme de terre font que la pomme de terre est verte. Surveillez les bulles qui se forment dans la pomme de terre à côté de l'extrémité du fil attachée au côté positif de la batterie. Considérez comment la pomme de terre agit comme un électrolyte, qui conduit un courant électrique entre les polarités positives et négatives.

Facile: mesurer la tension

Rassemblez une pomme de terre, un voltmètre, du papier de verre, un gros clou galvanisé et un morceau de fil de cuivre de deux pouces, de calibre 12 ou 14. Grattez le fil et clouez avec du papier de verre jusqu'à ce qu'ils brillent. Insérez le clou et le fil à environ un pouce dans la pomme de terre, en les plaçant à un pouce l'un de l'autre. Réglez le voltmètre sur la tension continue la plus basse. Insérez le fil rouge dans la fente de tension positive et le fil noir dans la fente négative. Avec le voltmètre allumé, utilisez le fil rouge pour toucher le fil de cuivre et le fil noir pour toucher le clou. Enregistrez la quantité de tension produite par la pomme de terre à partir de la lecture du voltmètre.

Modéré: faire une batterie

Rassemblez deux morceaux de fil de cuivre épais, deux clous galvanisés, deux pommes de terre, trois pinces crocodiles reliées les unes aux autres avec du fil et une horloge LED basse tension. Retirez la batterie de l'horloge, en notant les positions des extrémités positive et négative de la batterie dans le compartiment. Étiquetez les pommes de terre comme « A » et « B ». Insérez un clou et un fil de cuivre dans chaque pomme de terre, en les positionnant aussi loin que possible. Connectez le fil de cuivre de la pomme de terre A à la borne positive du compartiment à piles de l'horloge avec une pince crocodile. Connectez le clou de la pomme de terre B à la borne négative du compartiment avec une pince crocodile. Connectez le clou de la pomme de terre A au fil de la pomme de terre B avec la troisième pince crocodile. Observez l'horloge s'allumer et réglez l'heure. Considérez comment l'énergie chimique de la pomme de terre est transformée en énergie électrique sous la forme des ions zinc de l'ongle réagir avec les ions de cuivre du fil, ce qui entraîne un flux d'électrons à travers le fil de cuivre et dans le l'horloge.

Difficile: calculer la tension pour alimenter différents objets

Utilisez un multimètre qui mesure la tension, le courant et la résistance du circuit produit par la pomme de terre batterie dans l'expérience ci-dessus pour estimer combien de pommes de terre seraient nécessaires pour alimenter différents objets. Si une pomme de terre produit 0,8 volt, combien de pommes de terre devrez-vous ajouter à la série pour allumer une ampoule de 1,5 volt? Combien de pommes de terre sont nécessaires pour allumer une horloge numérique de 5 volts? Expérimentez avec la différence entre le courant et la tension et la taille et le nombre de pommes de terre utilisées pour fabriquer la batterie. Notez comment la taille du courant dépend de la taille de la pomme de terre individuelle tandis que la quantité de tension est liée au nombre de pommes de terre utilisées pour créer la série.

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