Kako zgraditi domačo baterijo

Domačo baterijo lahko sestavite iz različnih delov, ki ležijo okoli vaše hiše. Preprosta baterija DIY vam lahko pokaže, kako elektrika teče skozi predmete od pozitivnih do negativnih koncev baterije.

Morda boste presenečeni, kako koristni so lahko vaši gospodinjski predmeti pri ustvarjanju nečesa, za kar se na začetku zdi, da je mogoče ustvariti le v tovarni. Čeprav ta metoda ne bo popolnoma enaka kemijskim reakcijam, ki se pojavljajo v tovarniško izdelanih baterijah, vam lahko pokaže moč električne energije na splošno.

Osnove doma narejene baterije lahko ustvarite z zemeljsko, kovansko ali solno baterijo. Te doma narejene baterije bodo s kemično reakcijo ustvarile električni tok. Ta tok lahko gradite iz osnovnih materialov, ki ležijo v vašem domu, skupaj z elektrolitsko raztopino.

• V teh vajah DIY lahko ustvarite zemeljske baterije, kovance in solne baterije z uporabo osnovnih načel električne energije.

Vendar bodite previdni. Te baterije so majhne in preproste, vendar se hkrati ne dotikajte obeh žic, ki povezujejo konce baterije. Pri rezanju žic ali preskušanju napetosti ali toka v toku bodite previdni, da ne boste prišli do kratkega stika baterije ali da se ne poškodujete zaradi elektrike ali toplote.

Zemeljske baterije lahko izdelate iz elektrod, izdelanih iz kovin, ki lahko med seboj prevajajo električni tok. Te kovine lahko delujejo, ko so v tleh, kar tej vrsti baterij daje ime. V času, ko ne bo nobenega nevarnega vremena, kot je močan dež ali nevihte, boste morali biti zunaj.

Potrebovali boste tudi 12 bakrenih žebljev (ali palic), ki jih boste položili v zemljo, 12 pocinkanih aluminijastih žebljev (ali palic), bakrene žice in kondenzatorje visoke vrednosti. Poleg tega boste potrebovali voltmeter in rezalnike žice. Za bolj natančne izračune lahko pri ustvarjanju baterije uporabite tudi merilni trak, aluminijasto folijo in kompas.

Pred kopanjem na svojem dvorišču se prepričajte, da imate dovoljenje lokalnih komunalnih služb ali drugih, ki so lastniki nepremičnine. Iz varnostnih razlogov lahko celo razmislite o kopanju globine nekaj centimetrov.

Za izdelavo zemeljskih elektrod z rezalniki žic odstranite približno 1,5 centimetra izolacije z bakrene žice. Trakove žice ovijte okoli aluminijastih in bakrenih žebljev. Nato vstavite elektrode in nanje pritrdite multimetrske vodnike. Multimeter nastavite na DC ali AC, odvisno od toka, ki ga nameravate uporabiti.

Če želite ustvariti najpreprostejšo zemeljsko baterijo, enocelično, lahko najprej zabijete en bakreni žebelj in en aluminijast žebelj v tla, oddaljeni nekaj metrov. Povežite jih s svojo bakreno žico. Pazite, da je žica tesno in varno navita okoli glav vsakega nohta. Preverite multimeter, če lahko preberete trenutno.

Če tesno zavijete aluminijasto folijo okoli žic, lahko dobite temeljitejši način pošiljanja naboja med žeblje. Če želite ustvariti bolj zapleteno večcelično baterijo, lahko uporabite vseh 12 aluminijastih in bakrenih celic, razporejenih tako, da je ena povezana z drugo v zaporednem vezju, ki se izmenjuje med aluminijem in bakrom. Vsak povezan par nohtov je v tem primeru celica.

Ker je moč zemeljske baterije odvisna od vsebnosti ionov v zemeljskih tleh, deluje le v nekaterih delih kopnega. Naravni električni tokovi, ki se skozi zemljo pretakajo iz železa in drugih ionskih kovin v tleh, lahko ustvarijo naravno elektriko.

Izdelava akumulatorja na kovance je še en preprost in enostaven način prikaza toka in napetosti v bateriji. Za to boste potrebovali nekaj bakrenih penijev, kos aluminijaste folije, kos mokrega papirja ali kartona, škarje, sol, multimeter in skledo z vodo. Kis lahko po želji uporabite tudi kot elektrolit. Če želite zagotoviti, da je peni iz bakra, se prepričajte, da je bil proizveden po letu 1982.

Vzemite papirnato brisačo ali mokro robček ali karton in nanj položite kovanec, da boste lahko izrezali njegovo obliko iz papirnate brisače ali mokrega materiala. Če želite ustvariti elektrolit, v posodo z vodo vmešajte nekaj žličk soli, dokler se ne raztopi. Če imate kis, ga lahko uporabite kot šibek elektrolit.

Mokro tkanino ali robček potopite v posodo z elektrolitom in jo po dveh minutah vzemite ven. Iz njega namočite odvečno vodo. En peni zavijte v aluminijasto folijo in izrežite njeno obliko. Nato lahko namočen material dodate v aluminijasto folijo in nanjo položite kovanec. To je vaša osnovna celica baterije.

Ustvarite poljubno število baterijskih celic in jih zložite eno na drugo. Preskusite lahko, ali baterija deluje, tako da na oba konca priklopite multimeter ali namestite majhno LED lučko, ki se bo vklopila ob prisotnosti električnega toka. Pomislite, kako podobna je ta ureditev večcelične ureditve zemeljskih baterij.

Podobno kot kovanna baterija so tudi solne baterije narejene s četrtino. Tokrat boste potrebovali bat brizge, 12 vijakov za železo ali cink, trakove papirja in brusnega papirja, sol, voda, multimeter, izvijač, LED luči, izolacijski material, kot je plastika ali karton, in a bakrena žica. Z brusnim papirjem odstranite izolacijo bakrene žice, če obstaja.

Enega traku papirja dobro zvijemo okoli vijaka in od 30 do 40-krat navijemo bakreno žico okoli nohta za vseh 12 vijakov. Prepričajte se, da se bakrena žica ne dotika neposredno nohta, temveč počiva na traku papirja.

Z batom brizge naredite šest lukenj na eni strani izolacijskega materiala. Z izvijačem potisnite posamezne vijake skozi izolacijski material v obliki mreže. Ta nastavitev bo osnova, kako električni tok teče skozi vezje. Povežite jih z varno in tesno bakreno žico.

Baterijo za nekaj minut potopite v slano vodo, da bo lahko prenašala elektriko. Ko ga odstranite iz vodne kopeli, lahko z multimetrom preverite napetost akumulatorja.

Čeprav so ti poskusi preprosti in osnovni, bi lahko pojavi, ki jih ponazarjajo, v prihodnosti praktično uporabili pri uporabi vode za poceni polnilne baterije. Raziskave elektrolitskega materiala v fiziki in kemiji lahko znanstvenikom omogočijo uporabo solnih raztopin kot osnove za baterije.

Trenutna pomanjkljivost uporabe vode kot elektrolita za baterije je, da ta ne napaja skoraj toliko napetosti kot litij-ionske celice ali podobne kemične celice v baterijah. Nedavne raziskave so poskušale premagati to oviro.

Raziskave v švicarskem zveznem laboratoriju za znanost in tehnologijo materialov so nedavno privedle do odkritja, da uporaba natrijevega FSI (natrijevega bis (fluorosulfonil) imid) kot osnova za fiziološko raztopino ima elektrokemično stabilnost do 2,6 voltov - skoraj dvakrat toliko kot pri drugih vodnih elektrolitske tekočine. To bi lahko privedlo do poceni in varnejših baterij.

Zemeljske baterije so se v preteklosti že precej uporabljale. Škotski filozof Alexander Bain je leta 1841 izumil zemeljsko baterijo, da bi preoblikoval tok toka, ta izum pa bo kasneje temelj telegrafskega prenosa. Nadaljnje raziskave z uporabo zemeljskih baterij bi privedle do boljšega razumevanja električnega polja Zemlje, na primer do ugotovitve, da zemeljski tokovi tečejo od juga proti severu.