Проекты полярности, в которых участвует картофель, позволяют учащимся экспериментировать с электролизом или передачей электрического заряда через проводящие жидкости, вызывая химические изменения. Эти проводящие жидкости известны как электролиты. Учащиеся также могут проводить простые тесты полярности или того, как электроны перетекают от отрицательного полюса к положительному, с помощью медных проводов, батареек и картошки. Они могут перейти к созданию картофельных батарей, питающих электрические устройства.
Самый простой: проверка полярности
Возьмите два медных провода с пластмассовой изоляцией длиной 6 дюймов, батарею типа D, картошку, скотч, нож и ножницы. Ножницами снимите примерно 1 1/2 дюйма изоляции с концов проводов. Положите аккумулятор на бок. Приклейте один провод к положительной стороне батареи, а второй провод - к отрицательной стороне батареи, которая является плоской. Картофель разрежьте пополам. Вставьте оголенные концы медной проволоки в мякоть картофеля на глубину не менее трех дюймов. Посмотрите, как электроны, которые выходят из отрицательной стороны батареи и проходят через провод в картофель, делают картофель зеленым. Следите за пузырьками, которые образуются в картофеле рядом с концом провода, прикрепленным к положительной стороне аккумулятора. Рассмотрим, как картофель действует как электролит, проводящий электрический ток между положительной и отрицательной полярностями.
Легко: измерить напряжение
Возьмите картошку, вольтметр, наждачную бумагу, большой гальванизированный гвоздь и двухдюймовый кусок медной проволоки 12 или 14 калибра. Соскоблите проволоку и гвоздь наждачной бумагой до блеска. Вставьте гвоздь и проволоку примерно на дюйм в картофель, расположив их на расстоянии дюйма друг от друга. Установите вольтметр на минимальное напряжение постоянного тока. Вставьте красный провод в гнездо положительного напряжения, а черный провод - в гнездо отрицательного напряжения. При включенном вольтметре прикоснитесь красным проводом к медному проводу, а черным проводом - к гвоздю. Запишите величину напряжения, которое производит картофель, по показаниям вольтметра.
Умеренный: сделайте батарею
Соберите два куска тяжелой медной проволоки, два оцинкованных гвоздя, две картошки, три зажима из крокодиловой кожи, соединенные между собой проволокой, и низковольтные светодиодные часы. Выньте батарею из часов, отметив положение положительного и отрицательного полюсов батареи в отсеке. Обозначьте картофель буквами «А» и «Б.» Вставьте гвоздь и медную проволоку в каждую картофелину, расположив их как можно дальше друг от друга. Подключите медный провод картофеля A к положительной клемме в батарейном отсеке часов с помощью зажима из крокодиловой кожи. Подключите гвоздь в картофеле B к отрицательной клемме отсека с помощью зажима из крокодиловой кожи. Соедините гвоздь из картофеля A с проволокой из картофеля B с помощью третьего зажима из кожи аллигатора. Наблюдайте за включением часов и установите время. Подумайте, как химическая энергия картофеля преобразуется в электрическую, когда ионы цинка вылетают из гвоздя. реагируют с ионами меди из проволоки, что приводит к потоку электронов через медную проволоку в Часы.
Сложная задача: рассчитать напряжение для питания различных объектов
Используйте мультиметр, который измеряет напряжение, ток и сопротивление цепи, производимой картофелем. аккумулятор в приведенном выше эксперименте, чтобы оценить, сколько картофеля потребуется для питания различных объекты. Если одна картошка выдает 0,8 вольт, сколько картошки вам нужно добавить в ряд, чтобы зажечь лампочку на 1,5 вольта? Сколько картошки нужно, чтобы включить 5-вольтовые цифровые часы? Поэкспериментируйте с разницей между током и напряжением, а также размером и количеством картошки, использованной для изготовления батареи. Обратите внимание, как величина тока зависит от размера отдельного картофеля, в то время как величина напряжения связана с количеством картофелин, используемых для создания ряда.