Polaritetsprosjekter som involverer poteter gjør det mulig for studenter å eksperimentere med elektrolyse eller overføring av en elektrisk ladning gjennom ledende væsker for å forårsake kjemiske endringer. Disse ledende væsker er kjent som elektrolytter. Studentene kan også gjennomføre enkle tester på polaritet, eller hvordan elektroner flyter fra en negativ til en positiv pol, ved å bruke kobbertråder, batterier og poteter. De kan utvikle seg til å lage potetbatterier som driver elektriske enheter.
Enklest: Test polaritet
Samle to, 6-tommers lange plastisolerte kobbertråder, et D-cellebatteri, en potet, tape, en kniv og en saks. Bruk saks til å fjerne ca. 1 1/2 tommer isolasjon fra ledningsendene. Plasser batteriet på siden. Tape en ledning til batteriets positive side og den andre ledningen til batteriets negative side, som er flat. Skjær poteten i to. Sett de strippede endene av kobbertrådene inn i potetens kjøtt på en dybde på minst tre inches. Observer hvordan elektronene som strømmer ut av batteriets negative side og gjennom ledningen inn i poteten, gjør poteten grønn. Se etter bobler som dannes i poteten ved siden av ledningsenden som er festet til batteriets positive side. Tenk på hvordan poteten fungerer som en elektrolytt, som leder en elektrisk strøm mellom positive og negative polariteter.
Enkelt: Mål spenning
Samle en potet, et voltmeter, sandpapir, en stor galvanisert spiker og en to-tommers, 12- eller 14-gauge kobbertråd. Skrap ledningen og spikeren med sandpapiret til de skinner. Sett spikeren og ledningen omtrent en tomme inn i poteten, og plasser dem en tomme fra hverandre. Sett voltmeteret til den laveste likestrømsspenningen. Sett den røde ledningen inn i spenningen for positiv spenning og den sorte ledningen i den negative sporet. Når voltmeteret er slått på, bruker du den røde ledningen til å berøre kobbertråden og den svarte ledningen for å berøre neglen. Registrer hvor mye spenning poteten produserte fra voltmeteravlesningen.
Moderat: Lag et batteri
Samle to stykker tung kobbertråd, to galvaniserte negler, to poteter, tre alligatorklemmer koblet til hverandre med ledning og en lavspent LED-klokke. Ta batteriet ut av klokken, og legg merke til posisjonene til batteriets positive og negative ender i rommet. Merk potetene som “A” og “B.” Sett en spiker og kobbertråd i hver potet, og plasser dem så langt fra hverandre som mulig. Koble kobbertråden i potet A til den positive terminalen i klokkens batterirom med en alligatorklemme. Koble spikeren i potet B til romets negative terminal med en alligatorklemme. Koble spikeren i potet A til ledningen i potet B med den tredje alligatorklemmen. Vær oppmerksom på at klokken slås på og still inn tiden. Tenk på hvordan potetens kjemiske energi transformeres til elektrisk energi som sinkionene fra neglen reagerer med kobberioner fra ledningen, noe som resulterer i en strøm av elektroner gjennom kobbertråden og inn i ledningen klokke.
Utfordrende: Beregn spenning for å drive forskjellige objekter
Bruk et multimeter som måler spenning, strøm og motstand i kretsen produsert av poteten i eksperimentet ovenfor for å estimere hvor mange poteter som kreves for å drive forskjellige gjenstander. Hvis en potet produserer 0,8 volt, hvor mange poteter trenger du å legge til i serien for å tenne en 1,5 volt pære? Hvor mange poteter kreves for å slå på en 5-volts digital klokke? Eksperimenter med forskjellen mellom strøm og spenning og størrelsen og antallet poteter som ble brukt til å lage batteriet. Legg merke til hvordan størrelsen på strømmen avhenger av størrelsen på den enkelte potet, mens mengden spenning er relatert til antall poteter som brukes til å lage serien.