Progetti di polarità usando una patata

I progetti di polarità che coinvolgono le patate consentono agli studenti di sperimentare l'elettrolisi o la trasmissione di una carica elettrica attraverso liquidi conduttori per causare cambiamenti chimici. Questi liquidi conduttori sono noti come elettroliti. Gli studenti possono anche condurre semplici test sulla polarità, o su come gli elettroni fluiscono da un polo negativo a uno positivo, utilizzando fili di rame, batterie e patate. Possono progredire fino alla creazione di batterie di patate che alimentano i dispositivi elettrici.

Raccogli due fili di rame isolati in plastica lunghi 6 pollici, una batteria a celle D, una patata, nastro adesivo, un coltello e un paio di forbici. Usa le forbici per togliere circa 1 pollice e mezzo di isolamento dalle estremità del filo. Posizionare la batteria su un lato. Attacca un filo al lato positivo della batteria e il secondo filo al lato negativo della batteria, che è piatto. Tagliare a metà la patata. Inserisci le estremità spellate dei fili di rame nella polpa della patata a una profondità di almeno tre pollici. Osserva come gli elettroni che escono dal lato negativo della batteria e attraverso il filo nella patata trasformano la patata in verde. Fai attenzione alle bolle che si formano nella patata vicino all'estremità del filo collegata al lato positivo della batteria. Considera come la patata agisce come un elettrolita, che conduce una corrente elettrica tra le polarità positiva e negativa.

Raccogli una patata, un voltmetro, carta vetrata, un grosso chiodo zincato e un pezzo di filo di rame da due pollici, 12 o 14 gauge. Raschiare il filo e inchiodare con la carta vetrata finché non brillano. Inserisci l'unghia e il filo di circa un pollice nella patata, posizionandoli a un pollice di distanza. Impostare il voltmetro sulla tensione CC più bassa. Inserire il cavo rosso nello slot di tensione positiva e il cavo nero nello slot negativo. Con il voltmetro acceso, utilizzare il cavo rosso per toccare il filo di rame e il cavo nero per toccare l'unghia. Registra la quantità di tensione prodotta dalla patata dalla lettura del voltmetro.

Raccogli due pezzi di filo di rame pesante, due chiodi zincati, due patate, tre morsetti a coccodrillo collegati tra loro con filo e un orologio a LED a bassa tensione. Estrarre la batteria dall'orologio, annotando le posizioni dei poli positivo e negativo della batteria nel vano. Etichetta le patate come "A" e "B". Inserisci un chiodo e un filo di rame in ogni patata, posizionandoli il più lontano possibile. Collegare il filo di rame nella patata A al terminale positivo nel vano batteria dell'orologio con un coccodrillo. Collega il chiodo nella patata B al terminale negativo del vano con una clip a coccodrillo. Collega il chiodo nella patata A al filo nella patata B con il terzo coccodrillo. Osservare l'orologio accendersi e impostare l'ora. Considera come l'energia chimica della patata si trasforma in energia elettrica come gli ioni di zinco dal chiodo reagiscono con gli ioni di rame dal filo, determinando un flusso di elettroni attraverso il filo di rame e nel orologio.

Utilizzare un multimetro che misuri tensione, corrente e resistenza del circuito prodotto dalla patata batteria nell'esperimento sopra per stimare quante patate sarebbero necessarie per alimentare diversi oggetti. Se una patata produce 0,8 volt, quante patate dovrai aggiungere alla serie per accendere una lampadina da 1,5 volt? Quante patate sono necessarie per accendere un orologio digitale a 5 volt? Sperimenta la differenza tra corrente e tensione e la dimensione e il numero di patate utilizzate per realizzare la batteria. Nota come la dimensione della corrente dipende dalla dimensione della singola patata mentre la quantità di tensione si riferisce al numero di patate utilizzate per creare la serie.