Батареи преобразуют химическую энергию в электрическую, и для ее создания не требуется много ресурсов - вы можете сделать рабочую батарею с лимоном. Вы можете не получить много энергии от лимона, но принцип выработки электричества такой же, как и у автомобильного аккумулятора. Об этом принципе легко узнать, если вы можете сделать простые батарейки дома из двух необычных ингредиентов: кокаина и уксуса.
Как работает аккумулятор
Электрохимический элемент, который является самым простым типом батареи, состоит из трех компонентов: анода, катода и электролита. Анод и катод - это два разных типа металла, один из которых теряет электроны легче, чем другой. Если два металла коснутся друг друга, электроны потекут, но слишком медленно, чтобы создать значительный ток. Когда катод и анод погружены в электролит, который обычно представляет собой кислоту, химические реакции создают на них противоположные заряды, но электролит препятствует течению заряда. Однако они могут течь, если вы соедините катод и анод проволокой. Более того, продолжающиеся реакции между металлами и электролитом поддерживают аккумулятор «заряженным».
Изготовление коксовой батареи
Вы можете использовать любой безалкогольный напиток, содержащий фосфорную кислоту, чтобы сделать гальванический элемент, и кока-кола является хорошим примером (диета или обычная еда - это нормально, важна только кислота). Алюминий из кокса также может быть хорошим катодом, который является отрицательной клеммой. Используйте ножницы, чтобы вырезать полоску из банки и наждачной бумагой, чтобы стереть краску. Вам понадобится полоска меди для анода или плюсовой клеммы - ее обычно можно найти в строительном магазине. Перелейте кока-колу в стакан, погрузите полоски и прикоснитесь к полоскам щупами вольтметра. Вы должны получить показание около 3/4 вольт.
Изготовление уксусной батареи
Уксус также является хорошим электролитом, поскольку содержит уксусную кислоту. В качестве анода можно использовать медь, но из цинка катод лучше, чем из алюминия; если у вас нет цинковой полоски, используйте гальванизированный гвоздь, покрытый цинком. Вы должны приблизиться к вольту от этой ячейки. Если вы хотите запитать светодиод, вам нужно соединить две из этих ячеек последовательно, чтобы удвоить напряжение. Для этого подключите лампу к выводам, соединенным с анодом одной батареи и катодом другой, и используйте третий провод для соединения другой пары электродов друг с другом.
Наблюдение за уксусной ячейкой
Поскольку уксус прозрачен, вы можете наблюдать интересные эффекты на электродах в уксусной ячейке. Если вы соедините две из этих ячеек последовательно и используете их для питания светодиода, и оставите светодиод включенным на всю ночь, вы обнаружите слой черных отложений на цинковом электроде утром. Это вызвано атомами меди, которые соединяются с ионами водорода в электролите и собираются на поверхности цинка. Вы также должны увидеть пузырьки газообразного водорода на медной полоске, когда ионы водорода из кислоты объединяются с электронами, образуя атомы водорода, а атомы объединяются в пары, образуя молекулы водорода.