Bramborová baterie: Pochopení chemické a elektrické energie: 13 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Věděli jste, že žárovku můžete napájet jen jednou nebo dvěma bramborami? Chemická energie mezi těmito dvěma kovy se přemění na elektrickou energii a pomocí brambor vytvoří obvod! To vytváří malý elektrický náboj, který lze použít k rozsvícení světla.

Tento tutoriál je skvělým příkladem toho, jak energie přichází v mnoha formách a jak ji produkty využívají k tomu, aby fungovaly. Bramborová baterie přeměňuje energii z chemické na elektrickou, aby žárovka fungovala (měřítka C a D).

Sledujte Faith Davis, Cheyenne Balzer a Spencer White prostřednictvím tohoto tutoriálu, abyste z baterie vyrobili baterii, a doufejme, že se dozvíte něco o využití energie a technologiích, které ji používají!

Krok 1: Shromážděte materiály

• 2 brambory (lze udělat více, pokud chcete více energie)
• 2 haléře
• 2 pozinkované hřebíky/šrouby (většina šroubů je již pozinkována)
• 3 kusy měděného drátu
• malou LED žárovku nebo voltmetr

Krok 2: Odizolujte měděné vedení tak, aby odpovídalo Penny

Musíte se ujistit, že odizolujete dostatek drátu, abyste mohli bezpečně obalit penny.

Krok 3: Do každé brambory nakrájejte řez

Každá štěrbina by se měla vejít na penny, ale nemusí být přesná, protože ji lze vždy upravit později!

Krok 4: Omotejte Penny drátem a vložte do brambor

Penny omotané penny by měly pohodlně zapadnout do štěrbiny, kterou jste vytvořili dříve. To může vyžadovat určité přizpůsobení a malou sílu, aby se penny dostal do správných míst.

Krok 5: Odřízněte druhý konec měděného drátu

Na straně, ke které není penny připevněna, ořízněte drát na požadovanou délku mezi ostatními bramborami plus palec nebo dva.

Krok 6: Vložte pozinkovaný šroub do brambor

Chcete ponechat dostatek šroubu na druhý konec měděného drátu, aby se omotal, ale přitom mít šroub v bramborě. Ujistěte se, že šroub neprochází celou bramborou! Tento krok bude vyžadovat určitou sílu a je snazší, když jej zakroutíte místo toho, abyste se tam pokoušeli zaseknout šroub.

Krok 7: Omotejte druhý konec měděného drátu kolem šroubu

Spojte dva brambory dohromady s drátem od penny ke šroubu.

Krok 8: Opakujte kroky 2 - 4

Do druhé brambory, která již má šroub, uřízněte novou štěrbinu na penny a do této brambory vložte nový penny zabalený v drátu.

Tip: Uřízli jsme všechny naše dráty tak, aby byly celkově přibližně stejné délky, abychom si to později usnadnili.

Krok 9: Opakujte kroky 6 - 7

Vložte šroub do brambor, který má pouze penny, a na šroub připevněte nový drát.

Krok 10: Zkontrolujte připojení

Nakonec by takto měla vypadat spojení. Podívejte se pozorně na boky brambor. Každý brambor v baterii by měl mít jednu zinkovou stranu (šroub) a jednu měděnou stranu (penny) s připojenými dráty.

Vynechejte dva dráty, jeden na penny a jeden na šroub. Tyto vodiče se připojí k žárovce nebo voltmetru.

Tip: Pokud jste chtěli přidat více brambor, abyste získali více energie, dodržujte tento vzorec! Každý brambor by měl mít jeden šroub a jeden cent!

Krok 11: Otestujte si baterii

položte odkrytý vodič na spodní část žárovky nebo na kolíky voltmetru, abyste viděli baterii v provozu!

Tip: U pouhých dvou brambor jsme zjistili, že nevytváří dostatečný výkon pro žárovku. Poté, co jsme to zjistili, jsme nakonec přidali další brambory.

Krok 12: Zamyslete se a učte se

Jak to funguje:

Bramborová baterie je typ baterie, která je známá jako elektrochemický článek. Chemické látky zinek a měď (ve šroubu a penny/drátu) spolu reagují, čímž vzniká chemická energie. Tato chemická energie se převádí na elektrickou energii spontánním přenosem elektronů.

Brambor funguje jako pufr a elektrolyt pro dva kovy. To znamená, že odděluje zinek a měď, což nutí elektrony pokoušet se dostat z jednoho kovu do druhého, aby prošly bramborou a vytvořily obvod. Elektrony jsou schopné protékat bramborami, protože působí jako elektrolyt. Tyto dva kovy by stále reagovaly, kdyby se navzájem dotýkaly bez brambor, ale bez bariéry a elektrolytu by energie uvolněná z reakce nevytvořila obvod, což je zdroj energie žárovky.

Když jsou dva vodiče připojeny k žárovce, dokončí tento obvod a rozsvítí světlo!

Krok 13: Náš proces učení

Problémy, které jsme vyřešili: Vzhledem k tomu, že jsme zjistili, že dvě baterie nemohou napájet naši žárovku, byli jsme zklamáni vyhlídkou ukázat energii brambor pouze pomocí voltmetru. Abychom to vyřešili, rozhodli jsme se přidat další brambory. Když to nefungovalo, našli jsme místo běžné žárovky LED žárovku, kterou jsme původně používali. Nakonec se rozsvítilo světlo se čtyřmi bramborami a efektivní LED žárovkou, a proto jsme k návodu přidali možnost připojit více brambor a proč naše materiály říkají, že použít LED žárovku, přestože náš obrázek obsahuje žárovku.

Další nápady: Než jsme se rozhodli vyrobit žárovku poháněnou bramborami, vysvětlili jsme si, jak a proč to fungovalo. Přemýšleli jsme o výrobě malé větrné turbíny nebo vodní turbíny na výrobu elektřiny a mluvili jsme konkrétně o benchmarku M nebo I, ale rozhodli jsme se pro to hlavně proto, že Spencer měl nějaké předchozí znalosti o tom, jak zajistit, aby bramborová baterie fungovala. Kromě toho jsme se chtěli pokusit použít bramboru k nabíjení našich telefonů, ale zjistili jsme, že to bude vyžadovat příliš mnoho brambor, než jsme si mohli dovolit. Nakonec jsme byli všichni rádi, že jsme vysvětlili energii ve vztahu k benchmarku C a D na příkladu bramborové baterie.