Você pode construir uma bateria caseira com várias partes espalhadas pela sua casa. Uma bateria DIY simples pode mostrar como a eletricidade flui através dos objetos das pontas positivas para as negativas da bateria.
Você pode se surpreender com a utilidade de seus objetos domésticos na criação de algo que inicialmente pode parecer que só pode ser criado em uma fábrica. Embora esse método não seja exatamente as mesmas reações químicas que ocorrem nas baterias feitas de fábrica, ele pode mostrar a você o poder da eletricidade em geral.
Construindo uma bateria caseira
Você pode criar o básico de uma bateria caseira usando uma bateria de terra, uma bateria de moeda ou uma bateria de sal. Essas baterias caseiras usarão uma reação química para criar uma corrente elétrica. Você pode construir essa corrente por meio de materiais básicos em sua própria casa, juntamente com uma solução eletrolítica.
Pontas
Você pode criar baterias de terra, baterias de moeda e baterias de sal usando os princípios básicos da eletricidade por meio desses tutoriais de DIY.
Porém, tenha cuidado. Essas baterias são pequenas e simples, mas evite tocar nos dois fios que conectam as extremidades da bateria ao mesmo tempo. Ao cortar fios ou testar voltagem ou corrente na corrente, tome muito cuidado para não causar curto-circuito na bateria ou se machucar com a eletricidade ou o calor.
Preparação da bateria de aterramento
Você pode fazer baterias de aterramento a partir de eletrodos feitos de metais que podem conduzir uma corrente elétrica entre si. Esses metais podem funcionar quando estão no próprio solo, dando o nome a esse tipo de bateria. Você precisará estar ao ar livre durante um período em que não haja nenhum clima perigoso, como chuva forte ou tempestades.
Você também precisará de 12 pregos (ou hastes) de cobre que serão colocados no solo, 12 pregos (ou hastes) de alumínio galvanizado, fio de cobre e capacitores de alto valor. Além disso, você precisará de um voltímetro e alicate de corte. Você também pode usar opcionalmente fita métrica, folha de alumínio e uma bússola para cálculos mais refinados ao criar sua bateria.
Antes de cavar em seu quintal, certifique-se de ter permissão das concessionárias locais ou de outros proprietários da propriedade. Por razões de segurança, você pode até considerar cavar apenas alguns centímetros de profundidade.
Fazendo uma bateria de terra
Para fazer os eletrodos de aterramento, use o alicate para remover cerca de 1,5 polegadas de isolamento do fio de cobre. Enrole as tiras de arame em volta dos pregos de alumínio e cobre. Em seguida, você insere os eletrodos e conecta os cabos do multímetro a eles. Defina o multímetro para DC ou AC, dependendo da corrente que você planeja usar.
Para criar a bateria de terra mais simples, um tipo de célula única, você pode começar pregando um prego de cobre e um de alumínio no solo a vários metros de distância. Conecte-os usando seu fio de cobre. Certifique-se de que o fio esteja enrolado de maneira firme e segura ao redor das cabeças de cada um dos pregos. Verifique o multímetro para ver se você consegue ler a corrente.
Enrolar uma folha de alumínio firmemente em torno dos fios pode fornecer uma maneira mais completa de enviar carga entre os pregos. Para criar uma bateria de células múltiplas mais complicada, você pode usar todas as 12 células de alumínio e cobre dispostas uma conectada à outra em um circuito em série alternando entre alumínio e cobre. Cada par de pregos conectado é uma célula neste caso.
Como a energia de uma bateria terrestre depende do conteúdo de íons do solo terrestre, ela só funciona em algumas partes da terra. As correntes elétricas naturais que fluem através do solo do ferro e outros metais iônicos no solo podem criar eletricidade natural.
Construindo uma bateria de moedas
Construir uma bateria tipo moeda é outra maneira direta e simples de demonstrar a corrente e a tensão em uma bateria. Para isso, você precisará de alguns centavos de cobre, um pedaço de papel alumínio, um pedaço de lenço de papel ou papelão úmido, tesoura, sal, um multímetro e uma tigela de água. Opcionalmente, você também pode usar vinagre como eletrólito. Para garantir que a moeda seja feita de cobre, certifique-se de que ela foi produzida depois de 1982.
Pegue a toalha de papel ou lenço de papel úmido ou papelão e coloque a moeda sobre ela para que você possa cortar sua forma a partir da toalha de papel ou do material úmido. Para criar o eletrólito, misture algumas colheres de chá de sal na tigela de água até que se dissolva. Se você tiver vinagre, pode usá-lo como um eletrólito fraco.
Mergulhe o tecido ou tecido úmido na tigela com o eletrólito e retire-o após dois minutos. Retire o excesso de água. Embrulhe um centavo em papel alumínio e recorte sua forma. Em seguida, você pode adicionar o material embebido à folha de alumínio e colocar a moeda em cima dela. Esta é a célula básica da bateria.
Crie quantas células de bateria desejar e empilhe-as umas sobre as outras. Você pode testar se a bateria está funcionando conectando um multímetro nas duas extremidades ou colocando uma pequena luz LED que acenderá na presença de corrente elétrica. Pense em como esse arranjo é semelhante ao arranjo multicelular das baterias terrestres.
Construindo uma bateria de sal
Semelhante à bateria de moeda, as baterias de sal são feitas com um quarto. Desta vez, você precisará de um pistão de seringa, 12 parafusos de ferro ou zinco, tiras de papel e lixa, sal, água, um multímetro, uma chave de fenda, luzes LED, um material isolante como plástico ou papelão e um fio de cobre. Use a lixa para remover o isolamento do fio de cobre, se houver.
Enrole uma das tiras de papel ao redor de um parafuso firmemente e enrole o fio de cobre ao redor do prego de 30 a 40 vezes para todos os 12 parafusos. Certifique-se de que o fio de cobre não toque diretamente no prego, mas, sim, repouse na tira de papel.
Use o pistão da seringa para fazer seis orifícios em um lado do material isolante. Use a chave de fenda para empurrar cada parafuso através do material isolante em uma formação de grade. Essa configuração será a base de como a corrente elétrica flui pelo circuito. Conecte-os usando o fio de cobre seguro e firme.
Mergulhe a bateria em água salgada por alguns minutos para que ela possa conduzir eletricidade. Ao removê-lo do banho-maria, você pode usar um multímetro para verificar a tensão da bateria.
Aplicações dessas baterias
Embora esses experimentos sejam simples e rudimentares, os fenômenos que eles ilustram podem ter aplicações práticas no uso de água para baterias recarregáveis baratas no futuro. A pesquisa em material eletrolítico em física e química pode permitir que os cientistas usem soluções salinas como base para baterias.
A desvantagem atual de usar água como eletrólito para baterias é que ela não fornece quase tanta voltagem quanto as células de íon de lítio ou células químicas semelhantes em baterias. Pesquisas recentes tentaram superar esse obstáculo.
Uma pesquisa nos Laboratórios Federais Suíços de Ciência e Tecnologia de Materiais recentemente levou à descoberta de que o uso de sódio FSI (sódio bis (fluorossulfonil) imida) como base para solução salina tem estabilidade eletroquímica de até 2,6 volts - quase o dobro da de outras soluções aquosas fluidos eletrolíticos. Isso pode resultar em baterias mais baratas e seguras.
As baterias da Terra tiveram um uso histórico considerável. O filósofo escocês Alexander Bain inventou a bateria terrestre em 1841 para transformar o fluxo da corrente, e essa invenção mais tarde formaria a base da transmissão telegráfica. Pesquisas adicionais usando baterias terrestres levariam a uma maior compreensão do campo elétrico da Terra, como a descoberta de que as correntes da Terra fluem do sul para o norte.