Polaritātes projekti, izmantojot kartupeli

Polaritātes projekti, kuros iesaistīti kartupeļi, ļauj studentiem eksperimentēt ar elektrolīzi vai elektriskā lādiņa pārnesi, vadot šķidrumus, lai izraisītu ķīmiskas izmaiņas. Šie vadošie šķidrumi ir pazīstami kā elektrolīti. Studenti var arī veikt vienkāršus polaritātes testus vai to, kā elektroni plūst no negatīvā uz pozitīvo polu, izmantojot vara vadus, baterijas un kartupeļus. Viņi var progresēt, veidojot kartupeļu baterijas, kas darbina elektriskās ierīces.

Savāc divus, 6 collu garus, plastmasas izolētus vara vadus, D elementu akumulatoru, kartupeli, lenti, nazi un šķēres. Izmantojiet šķēres, lai no stiepļu galiem noņemtu apmēram 1 1/2 collas izolācijas. Novietojiet akumulatoru uz sāniem. Līmējiet vienu vadu uz akumulatora pozitīvo pusi un otro vadu uz akumulatora negatīvo pusi, kas ir plakana. Sagrieziet kartupeli uz pusēm. Ievietojiet vara stiepļu noņemtos galus kartupeļu mīkstumā vismaz trīs collu dziļumā. Novērojiet, kā elektroni, kas izplūst no akumulatora negatīvās puses un caur vadu kartupeļos, padara kartupeli zaļu. Skatieties, vai kartupeļos veidojas burbuļi, kas atrodas blakus stieples galam, kas piestiprināts pie akumulatora pozitīvās puses. Apsveriet, kā kartupelis darbojas kā elektrolīts, kas vada elektrisko strāvu starp pozitīvo un negatīvo polaritāti.

Savāciet kartupeli, voltmetru, smilšpapīru, lielu cinkotu naglu un divu collu, 12 vai 14 gabarītu vara stieples gabalu. Noskrāpējiet vadu un naglas ar smilšpapīru, līdz tie spīd. Ievietojiet naglu un stiepli apmēram collu kartupelī, novietojot tos collas attālumā. Iestatiet voltmetru uz zemāko līdzstrāvas spriegumu. Ievietojiet sarkano vadu pozitīvā sprieguma spraugā un melno - negatīvajā spraugā. Kad voltmetrs ir ieslēgts, izmantojiet sarkano vadu, lai pieskartos vara vadam, un melno vadu, lai pieskartos naglai. Pierakstiet sprieguma daudzumu, ko kartupelis radīja, izmantojot voltmetra rādījumu.

Savāc divus gabalus smagas vara stieples, divus cinkotus nagus, divus kartupeļus, trīs aligatora klipus, kas savienoti viens ar otru ar vadu un zema sprieguma LED pulksteni. Izņemiet akumulatoru no pulksteņa, atzīmējot akumulatora pozitīvo un negatīvo galu pozīcijas nodalījumā. Apzīmējiet kartupeļus kā “A” un “B.” Ievietojiet katrā kartupelī naglu un vara stiepli, novietojot tos pēc iespējas tālāk. Savienojiet kartupeļu A vara stiepli ar pulksteņa bateriju nodalījuma pozitīvo spaili ar aligatora skavu. Savienojiet kartupeļu B naglu ar nodalījuma negatīvo spaili ar aligatora skavu. Savienojiet kartupeļu A naglu ar vadu kartupeļos B ar trešo aligatora skavu. Novērojiet pulksteņa ieslēgšanos un iestatiet laiku. Apsveriet, kā kartupeļu ķīmiskā enerģija tiek pārveidota par elektrisko enerģiju kā cinka joni no nagu reaģē ar vara joniem no stieples, kā rezultātā elektronu plūsma caur vara stiepli iekļūst pulksteni.

Izmantojiet multimetru, kas mēra kartupeļa radītās ķēdes spriegumu, strāvu un pretestību akumulatoru iepriekšminētajā eksperimentā, lai novērtētu, cik kartupeļu būtu nepieciešams, lai darbinātu dažādus objektiem. Ja viens kartupelis saražo 0,8 voltus, cik kartupeļu jums vajadzēs pievienot sērijai, lai iedegtu 1,5 voltu spuldzi? Cik kartupeļu ir nepieciešams, lai ieslēgtu 5 voltu digitālo pulksteni? Eksperimentējiet ar atšķirību starp strāvu un spriegumu, kā arī no kartupeļu izmēra un skaita, kas izmantots akumulatora izgatavošanai. Ievērojiet, kā strāvas lielums ir atkarīgs no atsevišķā kartupeļa lieluma, savukārt sprieguma lielums ir saistīts ar kartupeļu skaitu, kas izmantots sērijas izveidošanai.