Du kan bygge et hjemmelaget batteri fra forskjellige deler som ligger rundt huset ditt. Et enkelt DIY-batteri kan vise deg hvordan strøm strømmer gjennom gjenstander fra positive til negative ender av batteriet.
Du kan bli overrasket over hvor nyttige husholdningsobjektene dine kan være for å lage noe som i utgangspunktet kan virke som om det bare kan opprettes på en fabrikk. Selv om denne metoden ikke vil være nøyaktig de samme kjemiske reaksjonene som går i fabrikkproduserte batterier, kan den vise deg kraften til elektrisitet generelt.
Bygg et hjemmelaget batteri
Du kan lage det grunnleggende om et hjemmelaget batteri ved hjelp av et jordbatteri, et myntbatteri eller et saltbatteri. Disse hjemmelagde batteriene vil bruke en kjemisk reaksjon for å skape en elektrisk strøm. Du kan bygge denne strømmen gjennom grunnleggende materialer som ligger i ditt eget hjem sammen med en elektrolytisk løsning.
Tips
Du kan lage jordbatterier, myntbatterier og saltbatterier ved hjelp av de grunnleggende prinsippene for elektrisitet gjennom disse DIY-opplæringene.
Bruk imidlertid forholdsregler. Disse batteriene er små og enkle, men unngå å berøre begge ledningene som forbinder endene på batteriet samtidig. Når du kutter ledninger eller tester spenning eller strøm i strømmen, må du være ekstra forsiktig med å ikke kortslutte batteriet eller skade deg selv gjennom strømmen eller varmen.
Klargjøring av jordbatteri
Du kan lage jordbatterier av elektroder som er laget av metaller som kan lede en elektrisk strøm gjennom hverandre. Disse metallene kan fungere når de er i selve bakken og gi denne typen batteri navnet. Du må være ute i en tid da det ikke er noe farlig vær som kraftig regn eller tordenvær.
Du trenger også 12 kobberspiker (eller stenger) som skal plasseres i bakken, 12 galvaniserte aluminiumspiker (eller stenger), kobbertråd og kondensatorer med høy verdi. I tillegg trenger du et voltmeter og wire cutters. Du kan også velge målebånd, aluminiumsfolie og kompass for mer raffinerte beregninger når du lager batteriet.
Før du graver i hagen din, må du sørge for at du har tillatelse fra lokale verktøy eller andre som eier eiendommen. Av sikkerhetsmessige grunner kan du til og med vurdere å bare grave noen centimeter dypt.
Å lage et jordbatteri
For å lage jordelektrodene bruker du kappene til å fjerne ca. 1,5 tommer isolasjon fra kobbertråden. Sett trådstrimlene rundt aluminiums- og kobberspikrene. Deretter setter du inn elektrodene og fester multimeterledninger til dem. Sett multimeteret til enten DC eller AC, avhengig av strømmen du planlegger å bruke.
For å lage det enkleste jordbatteriet, en celle-type, kan du starte med å spikre en kobberspiker og en aluminiumspiker i bakken flere meter fra hverandre. Koble dem med kobbertråden. Forsikre deg om at ledningen er viklet tett og sikkert rundt hodene på hver av neglene. Sjekk multimeteret for å se om du kan lese strøm.
Å pakke aluminiumsfolie tett rundt ledningene kan gi deg en grundigere måte å sende ladning mellom neglene. For å lage et mer komplisert batteri med flere celler, kan du bruke alle 12 aluminium- og kobberceller arrangert med den ene koblet til den andre i en seriekrets som veksler mellom aluminium og kobber. Hvert tilkoblede par negler er en celle i dette tilfellet.
Fordi kraften til et jordbatteri avhenger av ionens innhold i jordens jord, fungerer det bare i noen deler av landet. De naturlige elektriske strømningene som strømmer gjennom bakken fra jern og andre ioniske metaller i bakken, kan skape naturlig elektrisitet.
Bygg et myntbatteri
Å bygge et myntbatteri er en annen enkel, enkel måte å demonstrere strøm og spenning i et batteri. For dette trenger du noen kobberpenger, et stykke aluminiumsfolie, et stykke vått vev eller papp, saks, salt, et multimeter og en bolle med vann. Du kan også velge eddik som en elektrolytt. For å sikre at øre er laget av kobber, må du sørge for at den ble produsert etter 1982.
Ta papirhåndkleet eller vått vev eller papp og legg mynten på den slik at du kan kutte formen ut av papirhåndkleet eller vått materiale. For å lage elektrolytten, bland noen teskjeer salt i skålen med vann til den oppløses. Hvis du har eddik, kan du bruke dette som en svak elektrolytt.
Dypp det våte stoffet eller vevet i bollen med elektrolytten og ta det ut etter to minutter. Sug ut overflødig vann fra den. Pakk en krone i aluminiumsfolie og klipp ut formen. Deretter kan du legge det gjennomvåt materiale til aluminiumsfolien og legge mynten på toppen av den. Dette er den grunnleggende cellen til batteriet.
Lag så mange battericeller du vil og stable dem oppå hverandre. Du kan teste for å se om batteriet fungerer ved å koble et multimeter til begge ender eller plassere et lite LED-lys som tennes i nærvær av elektrisk strøm. Tenk på hvordan dette arrangementet ligner det flercellede arrangementet av jordbatterier.
Bygg et saltbatteri
I likhet med myntbatteriet lages saltbatterier med en fjerdedel. Denne gangen trenger du et sprøytestempel, 12 jern- eller sinkskruer, papirstrimler og sandpapir, salt, vann, et multimeter, en skrutrekker, LED-lys, et isolasjonsmateriale som plast eller papp og en kobbertråd. Bruk sandpapiret til å fjerne isolasjonen på kobbertråden hvis det er noe.
Rull en av papirstrimlene rundt en skrue tett og vikle kobbertråden rundt neglen 30 til 40 ganger for alle 12 skruene. Forsikre deg om at kobbertråden ikke berører spikeren direkte, men heller hviler på papirstrimmelen.
Bruk sprøytestemplet til å lage seks hull på den ene siden av isolasjonsmaterialet. Bruk skrutrekkeren til å skyve hver skrue gjennom isolasjonsmaterialet i en ristformasjon. Dette oppsettet vil være grunnlaget for hvordan den elektriske strømmen strømmer gjennom kretsen. Koble dem med kobberledningen som er sikker og tett.
Dypp batteriet i saltvann i noen minutter slik at det kan lede strøm. Når du fjerner det fra vannbadet, kan du bruke et multimeter for å kontrollere spenningen på batteriet.
Bruk av disse batteriene
Selv om disse eksperimentene er enkle og rudimentære, kan fenomenene de illustrerer ha praktiske bruksområder for å bruke vann til billige, oppladbare batterier i fremtiden. Forskning på elektrolytisk materiale i fysikk og kjemi kan la forskere bruke saltløsninger som grunnlag for batterier.
Den nåværende ulempen med å bruke vann som en elektrolytt for batterier er at det ikke tilfører nesten like mye spenning som litiumionceller eller lignende kjemiske celler i batterier. Nyere forskning har forsøkt å overvinne denne hindringen.
Forskning ved de sveitsiske føderale laboratoriene for materialvitenskap og teknologi har nylig ført til oppdagelsen at bruk av natrium FSI (natrium bis (fluorsulfonyl) imid) som grunnlag for saltoppløsning har elektrokjemisk stabilitet på opptil 2,6 volt - nesten dobbelt så mye som for andre vandige elektrolytiske væsker. Dette kan føre til rimelige, tryggere batterier.
Jordbatterier har hatt betydelig historisk bruk. Den skotske filosofen Alexander Bain oppfant jordbatteriet i 1841 for å transformere strømmen, og denne oppfinnelsen skulle senere danne grunnlaget for overføring av telegraf. Ytterligere undersøkelser ved bruk av jordbatterier vil føre til større forståelse av jordens elektriske felt, som funn om at jordens strømmer flyter fra sør til nord.