Polariteitsprojecten met een aardappel

Polariteitsprojecten waarbij aardappelen betrokken zijn, stellen studenten in staat te experimenteren met elektrolyse of de overdracht van een elektrische lading door geleidende vloeistoffen om chemische veranderingen te veroorzaken. Deze geleidende vloeistoffen staan ​​bekend als elektrolyten. Studenten kunnen ook eenvoudige tests uitvoeren op polariteit, of hoe elektronen van een negatieve naar een positieve pool stromen, met behulp van koperdraden, batterijen en aardappelen. Ze kunnen doorgaan met het maken van aardappelbatterijen die elektrische apparaten van stroom voorzien.

Verzamel twee 6-inch lange met plastic geïsoleerde koperdraden, een D-celbatterij, een aardappel, tape, een mes en een schaar. Gebruik de schaar om ongeveer 1 1/2 inch isolatie van de draaduiteinden te strippen. Leg de batterij op zijn kant. Tape een draad aan de positieve kant van de batterij en de tweede draad aan de negatieve kant van de batterij, die plat is. Snijd de aardappel doormidden. Steek de gestripte uiteinden van de koperdraden in het vruchtvlees van de aardappel op een diepte van minstens vijf centimeter. Kijk hoe de elektronen die uit de negatieve kant van de batterij en door de draad in de aardappel stromen, de aardappel groen maken. Kijk uit voor luchtbellen die zich in de aardappel vormen naast het draaduiteinde dat aan de positieve kant van de batterij is bevestigd. Bedenk hoe de aardappel werkt als een elektrolyt, die een elektrische stroom geleidt tussen positieve en negatieve polariteiten.

Verzamel een aardappel, een voltmeter, schuurpapier, een grote gegalvaniseerde spijker en een stuk koperdraad van 2 inch, 12 of 14 gauge. Schraap de draad en spijker met het schuurpapier totdat ze glanzen. Steek de spijker en draad ongeveer 2,5 cm in de aardappel en plaats ze een centimeter uit elkaar. Stel de voltmeter in op de laagste gelijkspanning. Steek de rode kabel in de positieve spanningsgleuf en de zwarte kabel in de negatieve gleuf. Terwijl de voltmeter is ingeschakeld, gebruikt u de rode draad om de koperdraad aan te raken en de zwarte draad om de spijker aan te raken. Noteer de hoeveelheid spanning die de aardappel produceerde op basis van de voltmeter.

Verzamel twee stukken zwaar koperdraad, twee gegalvaniseerde spijkers, twee aardappelen, drie krokodillenklemmen die met draad met elkaar zijn verbonden en een laagspannings-LED-klok. Haal de batterij uit de klok en let op de posities van de positieve en negatieve uiteinden van de batterij in het compartiment. Label de aardappelen als "A" en "B." Steek een spijker en koperdraad in elke aardappel en plaats ze zo ver mogelijk uit elkaar. Sluit de koperdraad in aardappel A met een krokodillenklem aan op de positieve pool in het batterijvak van de klok. Verbind de spijker in aardappel B met de negatieve pool van het compartiment met een krokodillenklem. Verbind de spijker in aardappel A met de draad in aardappel B met de derde krokodillenklem. Kijk hoe de klok aangaat en stel de tijd in. Bedenk hoe de chemische energie van de aardappel wordt omgezet in elektrische energie als de zinkionen van de nagel reageren met koperionen uit de draad, wat resulteert in een stroom van elektronen door de koperdraad en in de klok.

Gebruik een multimeter die spanning, stroom en weerstand meet van het circuit dat door de aardappel wordt geproduceerd batterij in het bovenstaande experiment om in te schatten hoeveel aardappelen er nodig zijn om verschillende stroom te leveren voorwerpen. Als één aardappel 0,8 volt produceert, hoeveel aardappelen moet je dan aan de serie toevoegen om een ​​lamp van 1,5 volt te laten branden? Hoeveel aardappelen zijn er nodig om een ​​digitale klok van 5 volt aan te zetten? Experimenteer met het verschil tussen stroom en spanning en de grootte en het aantal aardappelen dat wordt gebruikt om de batterij te maken. Merk op hoe de grootte van de stroom afhangt van de grootte van de individuele aardappel, terwijl de hoeveelheid spanning betrekking heeft op het aantal aardappelen dat is gebruikt om de serie te maken.