โครงการวิทยาศาสตร์มันฝรั่งและแบตเตอรี่

แม้ว่าจะไม่สามารถจ่ายไฟให้กับคอมพิวเตอร์ได้ แต่คุณสามารถสร้างแบตเตอรี่จากมันฝรั่ง และอาหารอื่นๆ ได้อีกมากมาย ผลไม้และผักบางชนิด เช่น มันฝรั่ง มะนาว และมะเขือเทศมีกรดที่ทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรไลต์ หรือสารที่ช่วยปลดปล่อยอิเล็กตรอน เมื่อคุณใส่โลหะสองชนิดที่แตกต่างกันลงในมันฝรั่ง มันจะสร้างความไม่สมดุลของอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมา ทำให้อิเล็กตรอนไหลและสร้างกระแสไฟฟ้า

•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

ในการสร้างแบตเตอรีมันฝรั่ง รวบรวมมันฝรั่ง — ทุกขนาด รูปร่าง และหลากหลาย; ลวดทองแดง เพนนี หรือตะปูชุบทองแดง ตะปูสังกะสี ลวดสองชิ้น วัตถุขนาดเล็กที่ใช้พลังงาน เช่นไฟ LED ขนาดเล็กหรือนาฬิกา และมัลติมิเตอร์ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่อ่านค่าแรงดันและกระแสได้ ติดเพนนีและตะปูลงในมันฝรั่ง ห่างกันประมาณหนึ่งนิ้ว พวกเขาควรจะไปถึงเกือบตรงกลางของมันฝรั่ง แต่อย่าปล่อยให้มันสัมผัส พันลวดหนึ่งเส้นรอบปลายตะปูสังกะสี แล้วพันลวดอีกชิ้นหนึ่งรอบวัตถุทองแดง ต่อสายแต่ละเส้นเข้ากับตะกั่วหนึ่งเส้นของมัลติมิเตอร์เพื่ออ่านค่าแรงดันและกระแส จากนั้นต่อปลายสายไฟเข้ากับตะกั่วของวัตถุที่คุณต้องการจ่ายไฟ หากวัตถุไม่เปิดขึ้น ให้ลองย้อนกลับลูกค้าเป้าหมาย

เมื่อคุณสร้างแบตเตอรีมันฝรั่งก้อนเดียว คุณจะไม่ได้รับพลังงานมากนัก - ไม่เพียงพอที่จะเปิดหลอดไฟขนาดปกติ หากต้องการดูว่าคุณสามารถสร้างพลังงานได้มากขึ้นหรือไม่ ให้ลองตั้งค่าชุดแบตเตอรี่มันฝรั่ง สร้างแบตเตอรี่แต่ละก้อนโดยการใส่โลหะสองชิ้นที่แตกต่างกัน — หนึ่งสังกะสีและหนึ่งทองแดง — และเชื่อมต่อเข้ากับลวด ใช้มัลติมิเตอร์เพื่ออ่านแรงดันและกระแสที่ผลิตทุกครั้งที่คุณเพิ่มมันฝรั่งใหม่ลงในซีรีส์ สังเกตว่าค่าใดเปลี่ยนแปลง และอธิบายว่าเหตุใดคุณจึงยังไม่สามารถสร้างพลังให้กับซีรีส์ได้มาก

•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นภายในมันฝรั่งมีหน้าที่สร้างกระแสไฟฟ้า หากต้องการดูว่าคุณสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพหรือความเร็วของปฏิกิริยานี้ได้หรือไม่ ให้ลองใช้โลหะประเภทต่างๆ ในชุดค่าผสมต่างๆ ขั้นแรก ให้ทดสอบว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณใช้โลหะเดียวกันสองชิ้น จากนั้น ให้ทดสอบโลหะชุดหนึ่งในรูปแบบต่างๆ กัน นอกจากสังกะสีและทองแดงแล้ว คุณยังสามารถทดสอบนิกเกิล ตะปูเหล็ก อลูมิเนียมฟอยล์ กระดุมทองเหลือง หรือคลิปหนีบกระดาษ คุณยังสามารถทดสอบมันฝรั่งประเภทต่างๆ มันฝรั่งขนาดต่างๆ อิเล็กโทรดที่ไม่ใช่โลหะ หรือสายไฟประเภทต่างๆ ได้อีกด้วย

มันฝรั่งไม่ใช่ผลิตภัณฑ์อาหารชนิดเดียวที่สร้างปฏิกิริยาเคมีที่จำเป็นในการผลิตกระแสอิเล็กตรอน ผลไม้รสเปรี้ยวยังมีสารเคมีพิเศษ กรดซิตริก ทำปฏิกิริยากับโลหะเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า เปรียบเทียบแรงดันไฟและกระแสไฟที่ผลิตโดยแบตเตอรี่มันฝรั่งกับของมะนาว มะเขือเทศ ส้ม แอปเปิ้ล แตงโม ขนมปังก้อน หรืออาหารประเภทอื่นๆ ที่คุณต้องการทดสอบ ตั้งสมมติฐานว่าอาหารที่คุณคิดว่าจะทำแบตเตอรี่ได้ดีที่สุด และเปรียบเทียบผลลัพธ์ของคุณ โดยอธิบายว่าอาหารแต่ละชนิดมีปฏิกิริยาอย่างไร และเพราะเหตุใด