Проекти полярності, які включають картоплю, дають можливість студентам експериментувати з електролізом або передачею електричного заряду через проведення рідин, щоб викликати хімічні зміни. Ці провідні рідини відомі як електроліти. Студенти також можуть провести прості тести на полярність або течію електронів від негативного до позитивного полюса, використовуючи мідні дроти, батареї та картоплю. Вони можуть прогресувати до створення картопляних батарей, які живлять електричні пристрої.
Найпростіше: перевірити полярність
Зберіть два мідні дроти із пластиковою ізоляцією довжиною 6 дюймів, D-елементну батарею, картоплю, стрічку, ніж та ножиці. За допомогою ножиць зніміть приблизно 1 1/2 дюйма ізоляції з кінців дроту. Розташуйте акумулятор на боці. Приклейте один провід до позитивної сторони акумулятора, а другий провід - до негативної сторони батареї, яка є плоскою. Наріжте картоплю навпіл. Вставте зачищені кінці мідних дротів у м’якоть картоплі на глибині не менше трьох дюймів. Поспостерігайте, як електрони, що витікають із негативної сторони батареї і через дріт у картоплю, перетворюють картоплю в зелений. Слідкуйте за бульбашками, які утворюються в картоплі поруч із дротовим кінцем, прикріпленим до позитивної сторони батареї. Поміркуйте, як картопля діє як електроліт, який проводить електричний струм між позитивною та негативною полярностями.
Легко: виміряйте напругу
Зберіть картоплю, вольтметр, наждачний папір, великий оцинкований цвях і дводюймовий шматок мідного дроту розміром 12 або 14 калібрів. Нашкребте дріт і цвях наждачним папером, поки вони не засяють. Вставте цвях і дріт приблизно в дюйм в картоплю, розташувавши їх на дюйм один від одного. Встановіть вольтметр на найнижчу постійну напругу. Вставте червоний провід в гніздо плюса, а чорний провід у мінус. При включеному вольтметрі червоним проводом торкніться мідного дроту, а чорним - нігтя. Запишіть величину напруги, яку картопля виробляє за показаннями вольтметра.
Помірний: зробіть акумулятор
Зберіть два шматки важкого мідного дроту, два оцинкованих цвяха, дві картоплини, три затискачі алігатора, з'єднані між собою дротом, і світлодіодний годинник низької напруги. Вийміть акумулятор з годинника, зазначаючи позитивні і негативні кінці акумулятора в відсіку. Позначте картоплю як "А" і "В." Вставте цвях і мідний дріт у кожну картоплю, розташовуючи їх якомога далі один від одного. Підключіть мідний провід картоплі А до плюсової клеми батарейного відсіку годинника за допомогою алігаторного затиску. Підключіть цвях у картоплі В до мінусової клеми відсіку затиском алігатора. Підключіть цвях у картоплі А до дроту в картоплі В за допомогою третього кліпса-алігатора. Поспостерігайте за ввімкненим годинником і встановіть час. Поміркуйте, як хімічна енергія картоплі перетворюється на електричну як іони цинку з нігтя реагують з іонами міді з дроту, в результаті чого потік електронів через мідний дріт потрапляє в годинник.
Складно: Обчисліть напругу для живлення різних об’єктів
Використовуйте мультиметр, який вимірює напругу, струм і опір ланцюга, що виробляється картоплею акумулятор у наведеному експерименті, щоб оцінити, скільки картоплі потрібно для живлення різних об'єктів. Якщо одна картопля виробляє 0,8 вольт, скільки картоплі потрібно буде додати до серії, щоб запалити лампочку 1,5 вольта? Скільки картоплі потрібно, щоб увімкнути цифровий годинник на 5 вольт? Експериментуйте з різницею між струмом та напругою та розміром та кількістю картоплі, що використовується для виготовлення батареї. Зверніть увагу, як величина струму залежить від розміру окремо взятої картоплі, тоді як величина напруги залежить від кількості картоплі, використаної для створення ряду.