Projetos de polaridade usando uma batata

Projetos de polaridade que envolvem batatas permitem que os alunos experimentem eletrólise ou a transmissão de uma carga elétrica através da condução de líquidos para causar mudanças químicas. Esses líquidos condutores são conhecidos como eletrólitos. Os alunos também podem realizar testes simples de polaridade, ou como os elétrons fluem de um pólo negativo para um positivo, usando fios de cobre, baterias e batatas. Eles podem progredir para a criação de baterias de batata que alimentam dispositivos elétricos.

Reúna dois fios de cobre isolados com plástico de 15 cm de comprimento, uma bateria de célula D, uma batata, fita adesiva, uma faca e uma tesoura. Use a tesoura para retirar cerca de 1 1/2 polegadas de isolamento das pontas do fio. Posicione a bateria de lado. Prenda um fio no lado positivo da bateria e o segundo fio no lado negativo da bateria, que está plano. Corte a batata ao meio. Insira as pontas desencapadas dos fios de cobre na polpa da batata a uma profundidade de pelo menos sete centímetros. Observe como os elétrons que fluem para fora do lado negativo da bateria e através do fio para a batata tornam a batata verde. Observe as bolhas que se formam na batata ao lado da extremidade do fio conectada ao lado positivo da bateria. Considere como a batata atua como um eletrólito, que conduz uma corrente elétrica entre as polaridades positiva e negativa.

Pegue uma batata, um voltímetro, uma lixa, um prego grande galvanizado e um pedaço de fio de cobre de duas polegadas e calibre 12 ou 14. Raspe o fio e pregue com a lixa até brilharem. Insira o prego e o arame a cerca de 2,5 cm na batata, posicionando-os a 2,5 cm de distância. Defina o voltímetro para a tensão CC mais baixa. Insira o cabo vermelho no slot de tensão positiva e o cabo preto no slot negativo. Com o voltímetro ligado, use o fio vermelho para tocar o fio de cobre e o fio preto para tocar o prego. Registre a quantidade de tensão que a batata produziu a partir da leitura do voltímetro.

Reúna dois pedaços de fio de cobre pesado, dois pregos galvanizados, duas batatas, três pinças de crocodilo conectadas entre si com fio e um relógio de LED de baixa voltagem. Retire a bateria do relógio, observando as posições das extremidades positivas e negativas da bateria no compartimento. Rotule as batatas como “A” e “B.” Insira um prego e um fio de cobre em cada batata, posicionando-os o mais afastados possível. Conecte o fio de cobre na batata A ao terminal positivo no compartimento da bateria do relógio com uma pinça de crocodilo. Conecte o prego na batata B ao terminal negativo do compartimento com uma pinça de crocodilo. Conecte o prego da batata A ao fio da batata B com a terceira garra jacaré. Observe o relógio ligar e acertar a hora. Considere como a energia química da batata é transformada em energia elétrica à medida que os íons de zinco da unha reagem com íons de cobre do fio, resultando em um fluxo de elétrons através do fio de cobre e para o relógio.

Use um multímetro que mede tensão, corrente e resistência do circuito produzido pela batata bateria no experimento acima para estimar quantas batatas seriam necessárias para alimentar diferentes objetos. Se uma batata produz 0,8 volts, quantas batatas você precisará adicionar à série para acender uma lâmpada de 1,5 volts? Quantas batatas são necessárias para ligar um relógio digital de 5 volts? Experimente a diferença entre a corrente e a voltagem e o tamanho e o número de batatas usadas para fazer a bateria. Observe como o tamanho da corrente depende do tamanho da batata individual, enquanto a quantidade de voltagem está relacionada ao número de batatas usadas para criar a série.