סוללות ממירות אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית, ולא צריך הרבה מאוד משאבים כדי ליצור אחת - אתה יכול להכין סוללה עובדת עם לימון. אולי לא תשיג הרבה כוח מלימון, אך העיקרון של ייצור חשמל זהה לזה של הסוללה ברכב. קל ללמוד על עיקרון זה כאשר ניתן להכין סוללות פשוטות בבית באמצעות שני מרכיבים לא סבירים: קוקה וחומץ.
איך סוללה עובדת
לתא אלקטרוכימי, שהוא הסוללה הפשוטה ביותר, יש שלושה מרכיבים: אנודה, קתודה ואלקטרוליט. האנודה והקתודה הם שני סוגים שונים של מתכת, אחד מהם מאבד אלקטרונים בקלות רבה יותר מהשני. אם שתי המתכות נוגעות זו בזו, אלקטרונים היו זורמים, אך לאט מדי בכדי ליצור זרם משמעותי. כאשר הקתודה והאנודה טובלים באלקטרוליט, שהוא בדרך כלל חומצה, תגובות כימיות יוצרות עליהם מטענים הפוכים, אך האלקטרוליט מונע מהמטען לזרום. הם יכולים לזרום אם אתה מחבר את הקתודה והאנודה באמצעות חוט. יתר על כן, תגובות מתמשכות בין המתכות והאלקטרוליטים שומרות על הסוללה "טעונה".
הכנת סוללת קולה
אתה יכול להשתמש בכל משקה קל המכיל חומצה זרחתית כדי ליצור תא וולטאי, וקולה היא דוגמה טובה (דיאטה או רגיל זה בסדר, רק החומצה היא החשובה). האלומיניום מקולה יכול גם ליצור קתודה טובה, שהיא המסוף השלילי. השתמש בנעלי סופר כדי לחתוך רצועה מהפחית ונייר זכוכית כדי לטחון את הצבע. אתה צריך רצועת נחושת לאנודה, או מסוף חיובי - את זה אתה יכול למצוא בדרך כלל בחנות החומרה. יוצקים את הקולה לכוס, טובלים את הרצועות ונוגעים ברצועות עם הגששים של מד מתח. אתה אמור לקבל קריאה של בערך 3/4 וולט.
הכנת סוללת חומץ
חומץ גם מייצר אלקטרוליט טוב מכיוון שהוא מכיל חומצה אצטית. אתה יכול להשתמש בנחושת לאנודה, אך אבץ הופך לקתודה טובה יותר מאלומיניום; אם אין לך רצועת אבץ, השתמש במסמר מגולוון, המצופה באבץ. אתה צריך להתקרב לוולט מהתא הזה. אם אתה רוצה להפעיל נורית LED, עליך לחבר שני תאים אלה בסדרה כדי להכפיל את המתח. לשם כך, חבר את הנורה למוליכים המחוברים לאנודה של סוללה אחת ולקתודה של השנייה, והשתמש בחוט שלישי כדי לחבר את זוג האלקטרודות האחרות זו לזו.
התבוננות בתא חומץ
מכיוון שחומץ ברור, ניתן לצפות בהשפעות מעניינות על האלקטרודות בתא חומץ. אם אתה מחבר שניים מהתאים הללו בסדרה ומשתמש בהם להפעלת נורית LED, ומשאיר את ה- LED דולק כל הלילה, תמצא שכבת משקעים שחורים על אלקטרודת האבץ בבוקר. זה נגרם על ידי אטומי נחושת, המשתלבים עם יוני מימן באלקטרוליט ונאספים על פני האבץ. אתה צריך לראות גם בועות של גז מימן על רצועת הנחושת כשיוני מימן מהחומצה משתלבים עם אלקטרונים ליצירת אטומי מימן, והאטומים מתחברים ליצירת מולקולות מימן.