Kako izraditi domaću bateriju

Možete napraviti domaću bateriju od raznih dijelova koji leže oko vaše kuće. Jednostavna "uradi sam" baterija može vam pokazati kako struja prolazi kroz predmete od pozitivnih do negativnih krajeva baterije.

Možda ćete se iznenaditi koliko predmeti iz vašeg domaćinstva mogu biti korisni u stvaranju nečega što se u početku može činiti kao da se može stvoriti samo u tvornici. Iako ova metoda neće biti potpuno iste kemijske reakcije koje prelaze u tvornički izrađene baterije, ona vam može pokazati snagu električne energije općenito.

Osnove domaće baterije možete stvoriti pomoću uzemljenja, novčića ili soli. Ove domaće baterije upotrijebit će kemijsku reakciju za stvaranje električne struje. Ovu struju možete graditi kroz osnovne materijale koji leže u vašem domu zajedno s elektrolitskom otopinom.

• Kroz ove DIY upute možete stvoriti zemaljske baterije, novčiće i solne baterije koristeći osnovne principe električne energije.

Ipak, budite oprezni. Te su baterije male i jednostavne, ali izbjegavajte istodobno dodirivanje obje žice koje spajaju krajeve baterije. Kad režete žice ili ispitujete napon ili struju u struji, budite oprezni da ne biste kratko spojili bateriju ili se ozlijedili zbog struje ili topline.

Baterije za uzemljenje možete napraviti od elektroda izrađenih od metala koje mogu provoditi električnu struju jedna kroz drugu. Ovi metali mogu raditi kad su u samoj zemlji, dajući ovoj vrsti baterija svoje ime. Morat ćete biti vani tijekom vremena kada nema opasnih vremenskih prilika poput jake kiše ili grmljavine.

Također će vam trebati 12 bakrenih čavala (ili šipki) koji će se postaviti u zemlju, 12 pocinčanih aluminijskih čavala (ili šipki), bakrena žica i kondenzatori velike vrijednosti. Uz to će vam trebati voltmetar i rezači žice. Po želji također možete koristiti mjernu traku, aluminijsku foliju i kompas za preciznije izračune prilikom izrade baterije.

Prije kopanja u svom dvorištu provjerite imate li dozvolu lokalnih komunalnih službi ili drugih koji posjeduju imanje. Iz sigurnosnih razloga možete čak uzeti u obzir kopanje samo nekoliko centimetara duboko.

Da biste napravili elektrode za uzemljenje, pomoću rezača žica uklonite oko 1,5 inča izolacije s bakrene žice. Zamotajte trake žice oko aluminijskih i bakrenih čavala. Zatim umetnete elektrode i na njih priključite izvode multimetra. Postavite multimetar na DC ili AC, ovisno o struji koju planirate koristiti.

Da biste stvorili najjednostavniju zemaljsku bateriju, jednoćelijske vrste, možete započeti pribijanjem jednog bakrenog čavla i jednog aluminijskog čavla u zemlju na nekoliko stopa. Spojite ih pomoću svoje bakrene žice. Provjerite je li žica čvrsto i sigurno namotana oko glava svakog čavla. Provjerite multimetar da vidite možete li očitavati struju.

Čvrstim omotavanjem aluminijske folije oko žica možete dobiti temeljitiji način slanja naboja između čavala. Da biste stvorili složeniju, višećelijsku bateriju, možete upotrijebiti svih 12 aluminijskih i bakrenih ćelija raspoređenih jedna s drugom u serijski krug naizmjenično između aluminija i bakra. Svaki spojeni par noktiju u ovom je slučaju stanica.

Budući da snaga zemaljske baterije ovisi o sadržaju iona u zemljinom tlu, ona djeluje samo u nekim dijelovima kopna. Prirodne električne struje koje kroz zemlju protječu iz željeza i drugih ionskih metala u zemlji mogu stvoriti prirodni elektricitet.

Izrada novčićeve baterije još je jedan jednostavan, jednostavan način prikazivanja struje i napona u bateriji. Za to će vam trebati nekoliko bakrenih novčića, komad aluminijske folije, komad mokrog maramice ili kartona, škare, sol, multimetar i zdjela vode. Po želji također možete koristiti ocat kao elektrolit. Da biste osigurali da je novčić izrađen od bakra, pobrinite se da je proizveden nakon 1982. godine.

Uzmite papirnati ubrus ili mokru maramicu ili karton i stavite novčić na njega tako da možete izrezati njegov oblik iz papirnatog ručnika ili mokrog materijala. Da biste stvorili elektrolit, umiješajte nekoliko žličica soli u posudu s vodom dok se ne otopi. Ako imate ocat, možete ga koristiti kao slab elektrolit.

Umočite mokru tkaninu ili maramicu u posudu s elektrolitom i izvadite je nakon dvije minute. Ispijte višak vode iz njega. Zamotajte jedan peni u aluminijsku foliju i izrežite njegov oblik. Zatim namočeni materijal možete dodati u aluminijsku foliju i na nju staviti novčić. Ovo je vaša osnovna ćelija baterije.

Stvorite što više baterijskih ćelija i složite ih jednu na drugu. Možete provjeriti radi li vaša baterija tako da prikačite multimetar na oba kraja ili postavite malo LED svjetlo koje će se upaliti u prisutnosti električne struje. Razmislite o tome kako je ovaj raspored sličan višestaničnom rasporedu zemaljskih baterija.

Slično baterijama s novčićima, slane baterije izrađuju se s četvrtinom. Ovaj put trebat će vam klip štrcaljke, 12 vijaka za željezo ili cink, trake papira i brusnog papira, sol, vode, multimetar, odvijač, LED svjetla, izolacijski materijal poput plastike ili kartona i bakrene žice. Upotrijebite brusni papir za uklanjanje izolacije bakrene žice ako postoji.

Čvrsto namotajte jednu traku papira oko vijka i namotajte bakrenu žicu oko čavla 30 do 40 puta za svih 12 vijaka. Pazite da bakrena žica ne dodiruje izravno čavao, već se naslanja na traku papira.

Pomoću klipa štrcaljke napravite šest rupa na jednoj strani izolacijskog materijala. Odvijačem gurnite svaki vijak kroz izolacijski materijal u obliku rešetke. Ova postavka bit će osnova kako električna struja teče kroz krug. Spojite ih pomoću bakrene žice čvrsto i čvrsto.

Umočite bateriju u slanu vodu na nekoliko minuta kako bi mogla provoditi struju. Kada ga izvadite iz vodene kupelji, multimetrom možete provjeriti napon baterije.

Iako su ovi eksperimenti jednostavni i osnovni, pojave koje ilustriraju mogu u budućnosti imati praktičnu primjenu u korištenju vode za jeftine punjive baterije. Istraživanje elektrolitskog materijala u fizici i kemiji može omogućiti znanstvenicima da koriste slane otopine kao osnovu za baterije.

Trenutni nedostatak upotrebe vode kao elektrolita za baterije je taj što ona ne daje ni približno toliko napona kao litij-ionske stanice ili slične kemijske stanice u baterijama. Nedavna istraživanja pokušala su prevladati ovu prepreku.

Istraživanja u švicarskom Saveznom laboratoriju za znanost i tehnologiju materijala nedavno su dovela do otkrića da upotreba natrija FSI (natrij bis (fluorosulfonil) imid) kao osnova za fiziološku otopinu ima elektrokemijsku stabilnost do 2,6 volta - gotovo dvostruko veću od one u vodenoj otopini elektrolitske tekućine. To bi moglo dovesti do jeftinih, sigurnijih baterija.

Zemaljske baterije imale su znatnu povijesnu upotrebu. Škotski filozof Alexander Bain izumio je zemaljsku bateriju 1841. godine kako bi transformirao protok struje, a ovaj će izum kasnije biti osnova telegrafskog prijenosa. Daljnja istraživanja pomoću zemaljskih baterija dovela bi do boljeg razumijevanja Zemljinog električnog polja, poput otkrića da Zemljine struje teku od juga prema sjeveru.