Вы можете собрать самодельный аккумулятор из разных частей, лежащих у вас в доме. Простой аккумулятор, сделанный своими руками, может показать вам, как электричество проходит через предметы от положительного к отрицательному полюсу аккумулятора.
Вы можете быть удивлены, насколько полезными могут быть ваши предметы домашнего обихода в создании чего-то, что поначалу может показаться, что это можно создать только на фабрике. Хотя этот метод не будет точно такими же химическими реакциями, как в заводских батареях, он может показать вам силу электричества в целом.
Изготовление самодельной батареи
Вы можете создать основу самодельного аккумулятора, используя заземляющий аккумулятор, монетный аккумулятор или солевой аккумулятор. Эти самодельные батареи будут использовать химическую реакцию для создания электрического тока. Вы можете создать этот ток через основные материалы, лежащие в вашем собственном доме вместе с раствором электролита.
Советы
Вы можете создать земные, монетные и солевые батарейки, используя основные принципы электричества, с помощью этих руководств своими руками.
Однако соблюдайте меры предосторожности. Эти батареи маленькие и простые, но избегайте одновременного касания обоих проводов, соединяющих концы батареи. Обрезая провода или проверяя напряжение или ток в токе, будьте особенно осторожны, чтобы не замкнуть аккумулятор или не пораниться электричеством или теплом.
Подготовка батареи заземления
Вы можете сделать заземляющие батареи из металлических электродов, которые могут проводить электрический ток друг через друга. Эти металлы могут работать, когда они находятся в самой земле, что и дало название этому типу батарей. Вам нужно будет находиться на улице в то время, когда нет опасных погодных условий, таких как проливной дождь или гроза.
Вам также понадобятся 12 медных гвоздей (или стержней), которые будут помещены в землю, 12 гвоздей (или стержней) из оцинкованного алюминия, медная проволока и конденсаторы высокой емкости. Кроме того, вам понадобятся вольтметр и кусачки. Вы также можете по желанию использовать рулетку, алюминиевую фольгу и компас для более точных расчетов при создании батареи.
Прежде чем копать во дворе, убедитесь, что у вас есть разрешение от местных коммунальных служб или других лиц, владеющих земельным участком. По соображениям безопасности вы можете даже копать только на несколько дюймов глубиной.
Изготовление земной батареи
Чтобы сделать заземляющие электроды, используйте кусачки, чтобы удалить примерно 1,5 дюйма изоляции с медного провода. Оберните полоски проволоки вокруг алюминиевых и медных гвоздей. Затем вы вставляете электроды и присоединяете к ним выводы мультиметра. Установите мультиметр на постоянный или переменный ток в зависимости от тока, который вы планируете использовать.
Чтобы создать простейшую батарею с заземлением, одноэлементную, вы можете начать с того, что забейте один медный гвоздь и один алюминиевый гвоздь в землю на расстоянии нескольких футов друг от друга. Соедините их медным проводом. Убедитесь, что проволока плотно и надежно намотана на шляпки каждого гвоздя. Проверьте мультиметр, можете ли вы считать ток.
Плотно обернув провода алюминиевой фольгой, вы сможете лучше передать заряд между гвоздями. Чтобы создать более сложную, многоэлементную батарею, вы можете использовать все 12 алюминиевых и медных элементов, расположенных так, чтобы один соединялся с другим в последовательной цепи, чередуя алюминиевые и медные элементы. Каждая связанная пара гвоздей в этом случае является ячейкой.
Поскольку мощность земной батареи зависит от содержания ионов в почве земли, она работает только в некоторых частях суши. Естественные электрические токи, протекающие через землю от железа и других ионных металлов в земле, могут создавать естественное электричество.
Создание монетной батареи
Создание монетной батареи - еще один простой способ продемонстрировать ток и напряжение в батарее. Для этого вам понадобятся несколько медных пенсов, кусок алюминиевой фольги, кусок влажной ткани или картона, ножницы, соль, мультиметр и таз с водой. Вы также можете использовать уксус в качестве электролита. Чтобы монетка была сделана из меди, убедитесь, что она произведена после 1982 года.
Возьмите бумажное полотенце, влажную салфетку или картон и положите на него монету, чтобы вы могли вырезать ее форму из бумажного полотенца или влажного материала. Чтобы создать электролит, смешайте несколько чайных ложек соли в миске с водой, пока она не растворится. Если у вас есть уксус, вы можете использовать его как слабый электролит.
Окуните влажную ткань или салфетку в емкость с электролитом и выньте ее через две минуты. Вымочите из него лишнюю воду. Оберните один пенни алюминиевой фольгой и вырежьте его форму. Затем вы можете добавить пропитанный материал к алюминиевой фольге и положить на нее монету. Это ваша основная ячейка батареи.
Создайте столько аккумуляторных элементов, сколько захотите, и сложите их друг на друга. Вы можете проверить, работает ли ваша батарея, подсоединив мультиметр к обоим концам или поместив небольшой светодиодный индикатор, который загорается при наличии электрического тока. Подумайте, насколько это расположение похоже на многоклеточное расположение земных батарей.
Строительство соляной батареи
Как и батарейка-монета, соляные батарейки делаются с четвертью. На этот раз вам понадобится поршень шприца, 12 железных или цинковых винтов, полоски бумаги и наждачная бумага, соль, вода, мультиметр, отвертка, светодиодные фонари, изоляционный материал, такой как пластик или картон, и медная проволока. Используйте наждачную бумагу, чтобы удалить изоляцию медного провода, если таковая имеется.
Плотно оберните одну из полосок бумаги вокруг винта и намотайте медную проволоку на гвоздь от 30 до 40 раз для всех 12 винтов. Убедитесь, что медная проволока не касается гвоздя напрямую, а, скорее, лежит на полосе бумаги.
С помощью поршня шприца проделайте шесть отверстий на одной стороне изоляционного материала. С помощью отвертки протолкните каждый винт через изоляционный материал в виде сетки. Эта установка будет основой того, как электрический ток течет по цепи. Надежно и плотно соедините их медным проводом.
Окуните аккумулятор в соленую воду на несколько минут, чтобы он мог проводить электричество. Когда вы вынимаете его из водяной бани, вы можете использовать мультиметр, чтобы проверить напряжение батареи.
Применение этих батарей
Хотя эти эксперименты просты и элементарны, явления, которые они иллюстрируют, могут найти практическое применение в использовании воды для недорогих перезаряжаемых батарей в будущем. Исследования электролитических материалов в физике и химии могут позволить ученым использовать солевые растворы в качестве основы для батарей.
Текущий недостаток использования воды в качестве электролита для батарей заключается в том, что она не обеспечивает почти такое же напряжение, как литий-ионные элементы или аналогичные химические элементы в батареях. Недавние исследования попытались преодолеть это препятствие.
Исследования в Швейцарских федеральных лабораториях материаловедения и технологий недавно привели к открытию, что использование натрия FSI (натрия бис (фторсульфонил) имид) в качестве основы для солевого раствора имеет электрохимическую стабильность до 2,6 В - почти вдвое больше, чем у других водных растворов. электролитические жидкости. Это может привести к появлению недорогих и безопасных аккумуляторов.
Земные батареи имели большое историческое применение. Шотландский философ Александр Бейн изобрел земную батарею в 1841 году для преобразования потока тока, и это изобретение позже легло в основу телеграфной передачи. Дальнейшие исследования с использованием земных батарей приведут к более глубокому пониманию электрического поля Земли, например к открытию того, что земные токи текут с юга на север.