Burgonya akkumulátor: A kémiai és elektromos energia megértése: 13 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Tudta, hogy az izzót csak egy vagy két burgonyával tudja táplálni? A két fém közötti kémiai energia elektromos energiává alakul, és a burgonya segítségével áramkört hoz létre! Ez kis elektromos töltést hoz létre, amellyel be lehet kapcsolni a lámpát.

Ez az oktatóanyag remek példa arra, hogy az energia sokféle formában jön létre, és hogyan használják fel a termékek ezt az energiát a munka elvégzéséhez. A burgonya -akkumulátor átalakítja az energiát vegyi anyagból elektromos energiává, hogy lehetővé tegye az izzó működését (C és D referenciaértékek).

Kövesse Faith Davist, Cheyenne Balzer -t és Spencer White -t ezen az oktatóanyagon keresztül, hogy elemet készítsen a burgonyából, és remélhetőleg tanuljon valamit az energiafelhasználásról és az azt használó technológiákról!

Lépés: Gyűjtse össze az anyagokat

• 2 burgonya (több erővel is elkészíthető, ha nagyobb teljesítményre van szüksége)
• 2 fillér
• 2 horganyzott szeg/csavar (a legtöbb csavar már horganyzott)
• 3 db rézhuzal
• egy kis LED -es izzó vagy voltmérő

2. lépés: Vágja le a rézvezetéket a Penny -hez

Győződjön meg arról, hogy elegendő vezetéket vet le, hogy biztonságosan körbe tudja tekerni a fillért.

Lépés: Vágjon egy rést minden burgonyába

Minden résnek el kell férnie egy fillért sem, de nem kell pontosnak lennie, mert később mindig beállítható!

4. lépés: Tekerje össze a Penny -t dróttal és tegye a burgonyába

A drótba csomagolt fillér szorosan illeszkedjen a korábban készített résbe. Ehhez némi kiigazításra és kis erőre van szükség ahhoz, hogy a penny megfelelő legyen.

5. lépés: Vágja le a rézhuzal másik végét

Azon az oldalon, amelyhez a penny nincs rögzítve, vágja le a huzalt a kívánt hosszúságra a másik burgonya és egy -két hüvelyk között.

6. lépés: Helyezze be a horganyzott csavart a burgonyába

Annyi csavart szeretne kihagyni, hogy a rézhuzal másik vége körbe tudjon csavarodni, de még mindig szorosan illessze a csavart a burgonyába. Ügyeljen arra, hogy a csavar ne menjen végig a burgonyán! Ez a lépés némi erőt igényel, és könnyebb, ha becsavarja, ahelyett, hogy megpróbálja elakadni a csavart.

7. lépés: Tekerje a rézhuzal másik végét a csavar köré

Csatlakoztassa a két burgonyát a drótból, amely a fillértől a csavarig megy.

8. lépés: Ismételje meg a 2-4. Lépést

Vágjon egy fillért egy új rést a második burgonyába, amelyen már csavar van, és illessze az új drótba csomagolt fillért ebbe a burgonyába.

Tipp: az összes vezetéket összevágva nagyjából azonos hosszúságúra vágjuk, hogy később könnyebb legyen a helyzet.

9. lépés: Ismételje meg a 6-7. Lépést

Helyezzen be egy csavart a burgonyába, amelyben csak egy fillér van, és csatlakoztasson egy új vezetéket a csavarhoz.

10. lépés: Tekintse át a kapcsolatokat

Végül így kell kinéznie a kapcsolatoknak. Nézze meg alaposan a burgonya oldalát. Az akkumulátorban lévő minden burgonyának egy cink oldalával (csavar) és egy réz oldalával (fillér) kell rendelkeznie vezetékekkel.

Hagyjon ki két vezetéket, az egyik egy fillért, a másik pedig a csavart. Ezek a vezetékek csatlakoznak az izzóhoz vagy a voltmérőhöz.

Tipp: ha több burgonyát akart hozzáadni a nagyobb teljesítmény érdekében, feltétlenül kövesse ezt a mintát! Minden burgonya legyen egy csavar és egy fillér!

11. lépés: Tesztelje akkumulátorát

fektesse a szabad huzalt az izzó aljára vagy a voltmérő száraihoz, hogy lássa az akkumulátor működését!

Tipp: Csak két burgonya esetében azt találtuk, hogy nem termel elegendő energiát egy izzóhoz. Végül további burgonyát tettünk hozzá, miután ezt felfedeztük.

12. lépés: Gondolkozz és tanulj

Hogyan működik:

A burgonya -akkumulátor egy olyan típusú akkumulátor, amelyet elektrokémiai cellának neveznek. A cink és a réz vegyszerek (a csavarban és a pennyben/drótban) egymással reagálnak, ami kémiai energiát termel. Ez a kémiai energia spontán elektronátvitel által elektromos energiává alakul.

A burgonya pufferként és elektrolitként működik a két fém számára. Ez azt jelenti, hogy elválasztja a cinket és a rézt, és arra kényszeríti az elektronokat, hogy egyik fémből a másikba jussanak, hogy áthaladjanak a burgonyán és áramkört képezzenek. Az elektronok képesek áramolni a burgonyán, mert elektrolitként működik. A két fém akkor is reagálna, ha csak a burgonya nélkül érintkeznének egymással, de a gát és az elektrolit nélkül a reakcióból felszabaduló energia nem képez áramkört, ez adja az áramot az izzónak.

Amikor a két vezeték az izzóhoz van csatlakoztatva, befejezi ezt az áramkört, és felkapcsolja a lámpát!

13. lépés: Tanulási folyamatunk

Megoldott problémák: Mivel azt tapasztaltuk, hogy két elem nem tudja táplálni az izzót, csalódottak voltunk abban a kilátásban, hogy csak a burgonya energiáját jelenítjük meg a voltmérőn keresztül. Ennek megoldása érdekében úgy döntöttünk, hogy további burgonyát adunk hozzá. Amikor ez nem működött, találtunk egy LED izzót az eredeti izzólámpa helyett, amit eredetileg használtunk. Végül a lámpa négy burgonyával és egy hatékony LED -izzóval gyulladt fel, ezért az opcióhoz hozzáadtuk a lehetőséget, hogy több burgonyát rögzítsünk, és anyagaink azt mondják, hogy használjon LED -es izzót, annak ellenére, hogy a képünk tartalmazza az izzót.

Egyéb ötletek: Néhány ötlettel eljátszottuk, mielőtt úgy döntöttünk, hogy burgonyával működő izzót készítünk, és elmagyarázzuk, hogyan és miért működik. Arra gondoltunk, hogy kis szélturbinát vagy vízturbinát készítünk villamosenergia -termelésre, és konkrétan az M vagy az I referenciaértékről beszélgettünk, de döntöttünk ellene, elsősorban azért, mert Spencer rendelkezett bizonyos előzetes ismeretekkel a burgonya akkumulátor működéséről. Ezenkívül meg akartuk próbálni a burgonyát tölteni a telefonjainkkal, de úgy találtuk, hogy túl sok burgonya kell hozzá, mint amit megengedhetünk magunknak. Végül mindannyian elégedettek voltunk azzal, hogy elmagyarázzuk az energiát a C és D benchmark vonatkozásában egy burgonyaelem példáján keresztül.