Jak zbudować domową baterię?

Możesz zbudować domową baterię z różnych części leżących w twoim domu. Prosta bateria DIY może pokazać, jak prąd przepływa przez przedmioty od dodatniego do ujemnego końca baterii.

Możesz być zaskoczony, jak przydatne mogą być twoje przedmioty gospodarstwa domowego w tworzeniu czegoś, co początkowo może wydawać się możliwe tylko w fabryce. Chociaż ta metoda nie będzie dokładnie tymi samymi reakcjami chemicznymi, które zachodzą w bateriach fabrycznych, może pokazać ogólną moc elektryczności.

Możesz stworzyć podstawy domowej baterii za pomocą baterii uziemiającej, baterii monetowej lub baterii solnej. Te domowe baterie wykorzystują reakcję chemiczną do wytworzenia prądu elektrycznego. Możesz zbudować ten prąd z podstawowych materiałów leżących we własnym domu wraz z roztworem elektrolitu.

• Możesz tworzyć baterie ziemne, baterie pastylkowe i baterie solne, korzystając z podstawowych zasad elektryczności za pomocą tych samouczków DIY.

Zachowaj jednak ostrożność. Baterie te są małe i proste, ale unikaj jednoczesnego dotykania obu przewodów łączących końce baterii. Podczas przecinania przewodów lub testowania napięcia lub prądu w prądzie należy zachować szczególną ostrożność, aby nie zwierać baterii ani nie zranić się przez prąd lub ciepło.

Możesz zrobić baterie uziemiające z elektrod wykonanych z metali, które mogą przewodzić przez siebie prąd elektryczny. Te metale mogą działać, gdy znajdują się w samej ziemi, nadając temu typowi baterii swoją nazwę. Musisz przebywać na zewnątrz w czasie, gdy nie ma niebezpiecznej pogody, takiej jak ulewny deszcz lub burze.

Potrzebujesz również 12 gwoździ miedzianych (lub prętów), które zostaną umieszczone w ziemi, 12 gwoździ (lub prętów) z galwanizowanego aluminium, drutu miedzianego i kondensatorów o dużej wartości. Ponadto będziesz potrzebować woltomierza i przecinaków do drutu. Możesz również opcjonalnie użyć taśmy mierniczej, folii aluminiowej i kompasu do bardziej wyrafinowanych obliczeń podczas tworzenia baterii.

Zanim zaczniesz kopać na swoim podwórku, upewnij się, że masz pozwolenie od lokalnych zakładów użyteczności publicznej lub innych właścicieli nieruchomości. Ze względów bezpieczeństwa możesz nawet rozważyć kopanie tylko na kilka centymetrów.

Aby wykonać uziomy, użyj przecinaków do drutu, aby usunąć około 1,5 cala izolacji z drutu miedzianego. Owiń paski drutu wokół gwoździ aluminiowych i miedzianych. Następnie wkładasz elektrody i podłączasz do nich przewody multimetru. Ustaw multimetr na DC lub AC w ​​zależności od prądu, którego zamierzasz użyć.

Aby stworzyć najprostszą baterię uziemiającą, jednoogniwową, możesz zacząć od wbicia w ziemię jednego gwoździa miedzianego i jednego gwoździa aluminiowego w odległości kilku stóp od siebie. Połącz je za pomocą miedzianego drutu. Upewnij się, że drut jest ciasno i bezpiecznie owinięty wokół głów każdego z gwoździ. Sprawdź multimetr, aby sprawdzić, czy możesz odczytać prąd.

Ciasne owinięcie przewodów folią aluminiową może zapewnić dokładniejszy sposób przesyłania ładunku między gwoździami. Aby stworzyć bardziej skomplikowaną, wieloogniwową baterię, możesz użyć wszystkich 12 aluminiowych i miedzianych ogniw ułożonych jednym połączonym ze sobą w obwodzie szeregowym naprzemiennie aluminiowym i miedzianym. Każda połączona para gwoździ jest w tym przypadku komórką.

Ponieważ moc baterii uziemiającej zależy od zawartości jonów w glebie, działa ona tylko w niektórych częściach ziemi. Naturalne prądy elektryczne, które przepływają przez ziemię z żelaza i innych metali jonowych w ziemi, mogą wytwarzać naturalną energię elektryczną.

Budowa baterii pastylkowej to kolejny prosty i prosty sposób zademonstrowania prądu i napięcia w baterii. Potrzebujesz do tego kilku miedzianych pensów, kawałka folii aluminiowej, kawałka mokrej chusteczki lub kartonu, nożyczek, soli, multimetru i miski z wodą. Możesz również opcjonalnie użyć octu jako elektrolitu. Aby mieć pewność, że grosz jest wykonany z miedzi, upewnij się, że został wyprodukowany po 1982 roku.

Weź ręcznik papierowy lub mokrą chusteczkę lub karton i umieść na nim monetę, aby móc wyciąć jej kształt z ręcznika papierowego lub mokrego materiału. Aby wytworzyć elektrolit, wymieszaj kilka łyżeczek soli w misce z wodą, aż się rozpuści. Jeśli masz ocet, możesz go użyć jako słabego elektrolitu.

Zanurz mokrą tkaninę lub chusteczkę w misce z elektrolitem i wyjmij ją po dwóch minutach. Wymocz z niego nadmiar wody. Zawiń jeden grosz w folię aluminiową i wytnij jego kształt. Następnie namoczony materiał można dodać do folii aluminiowej i nałożyć na nią monetę. To jest twoje podstawowe ogniwo baterii.

Twórz tyle ogniw baterii, ile chcesz i układaj je jeden na drugim. Możesz sprawdzić, czy bateria działa, podłączając multimetr do obu końców lub umieszczając małą lampkę LED, która włączy się w obecności prądu elektrycznego. Pomyśl, jak ten układ jest podobny do wielokomórkowego układu baterii ziemnych.

Podobnie jak bateria monetowa, baterie solne są wykonane z jednej czwartej. Tym razem potrzebny będzie tłok do strzykawki, 12 żelaznych lub cynkowych śrubek, paski papieru i papieru ściernego, sól, woda, multimetr, śrubokręt, diody LED, materiał izolacyjny, taki jak plastik lub karton i and kabel miedziany. Użyj papieru ściernego, aby usunąć izolację drutu miedzianego, jeśli jest.

Zawiń jeden z pasków papieru wokół śruby i nawiń miedziany drut wokół gwoździa od 30 do 40 razy dla wszystkich 12 śrub. Upewnij się, że drut miedziany nie dotyka bezpośrednio gwoździa, ale raczej spoczywa na pasku papieru.

Użyj tłoka strzykawki, aby zrobić sześć otworów po jednej stronie materiału izolacyjnego. Użyj śrubokręta, aby wcisnąć każdą śrubę przez materiał izolacyjny w formację siatki. Ta konfiguracja będzie podstawą przepływu prądu elektrycznego przez obwód. Połącz je za pomocą drutu miedzianego bezpiecznie i szczelnie.

Zanurz baterię w słonej wodzie na kilka minut, aby mogła przewodzić prąd. Po wyjęciu go z kąpieli wodnej możesz użyć multimetru do sprawdzenia napięcia akumulatora.

Chociaż eksperymenty te są proste i szczątkowe, zjawiska, które ilustrują, mogą w przyszłości mieć praktyczne zastosowanie w wykorzystywaniu wody do niedrogich akumulatorów. Badania materiałów elektrolitycznych w fizyce i chemii mogą pozwolić naukowcom na wykorzystanie roztworów soli jako podstawy baterii.

Obecną wadą używania wody jako elektrolitu do akumulatorów jest to, że nie dostarcza ona prawie tak wysokiego napięcia, jak ogniwa litowo-jonowe lub podobne ogniwa chemiczne w akumulatorach. Ostatnie badania próbowały przezwyciężyć tę przeszkodę.

Badania w Szwajcarskich Federalnych Laboratoriach Nauki o Materiałach i Technologii doprowadziły niedawno do odkrycia, że ​​przy użyciu sodu FSI (bisodu sodu (fluorosulfonylo) imid) jako baza roztworu soli wykazuje stabilność elektrochemiczną do 2,6 woltów – prawie dwa razy więcej niż inne wodne płyny elektrolityczne. Może to prowadzić do niedrogich, bezpieczniejszych akumulatorów.

Baterie ziemne miały w przeszłości znaczne zastosowanie. Szkocki filozof Alexander Bain wynalazł baterię uziemiającą w 1841 roku, aby przekształcić przepływ prądu, a wynalazek ten stał się później podstawą transmisji telegraficznej. Dalsze badania z wykorzystaniem baterii ziemskich doprowadziłyby do lepszego zrozumienia pola elektrycznego Ziemi, takiego jak odkrycie, że prądy ziemskie płyną z południa na północ.