Სარჩევი:
- მარაგები
- ნაბიჯი 1: მოამზადეთ მასალები და გააკეთეთ უჯრედები
- ნაბიჯი 2: მიამაგრეთ სამი ბატარეა ზედიზედ
- ნაბიჯი 3: შეაერთეთ LED და იყავით შუქი
ვიდეო: ელექტროენერგია და სინათლე ლიმონისგან: 3 ნაბიჯი
2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17
სულ რაღაც 200 წლის წინ იტალიელმა ფიზიკოსმა ალესანდრო ვოლტამ გამოიგონა პირველი ნამდვილი ბატარეა. ამ საკლასო სამეცნიერო ექსპერიმენტში ჩვენ შეგვიძლია ხელახლა შევქმნათ მსგავსი ბატარეა, რომელიც ვოლტამ გამოიგონა ლიმონისა და ლითონის ორი ნაწილის გარდა. ის საკმარისად ძლიერია LED- ის გასანათებლად, ჩვენ ნამდვილად ვქმნით სინათლეს ლიმონისგან!
სხვათა შორის … ვოლტას ბატარეა იყენებდა სპილენძს, თუთიას და მარილიან წყალში დასველებულ ქსოვილს. ჩვენს ექსპერიმენტში ჩვენ გამოვიყენებთ სპილენძს, მაგნიუმს და ლიმონს, მაგრამ თეორია იგივეა, ჩვენ ვიყენებთ ქიმიურ რეაქციას ელექტროენერგიის შესაქმნელად.
პროექტი განკუთვნილია 10-15 წლის ასაკის სტუდენტებისთვის (აშშ – ს კლასი 5-9). უფროსმა მოსწავლეებმა უნდა შეძლონ პროექტის დასრულება დახმარების გარეშე და გაარკვიონ, რატომ არ მუშაობს წრე (მაგალითად, ლიმონებს შორის კავშირი არ არის კარგი და ა. შ.).
პროექტი იდეალურია ფიზიკის ან ზოგადი მეცნიერების გაკვეთილებისთვის, მაგრამ ის შეიძლება გავრცელდეს IT კლასზეც. ეს აიძულებს თქვენს სტუდენტებს იფიქრონ იმაზე, თუ საიდან აქვთ მობილური ტელეფონები ძალას. კლასი გვიჩვენებს, რომ ბატარეა იყენებს ქიმიურ რეაქციას ელექტრული დენის შესაქმნელად.
მარაგები
- ნახევარი ლიმონი დაჭრილი 3 ნაწილად (ანუ 3 x 1/6 ლიმონის)
- ზოგიერთი სპილენძის მავთული (სულ 12 სმ (სულ 20 სმ)) - ეს არის მავთული, რომელიც გამოიყენება თქვენი სახლის ელექტროენერგიის სოკეტებში. თუ თქვენ იცით ელექტრიკოსი, მათ აუცილებლად ექნებათ მრავალი გამორთვა, რომელთა გამოყენებაც შეგიძლიათ. წინააღმდეგ შემთხვევაში ის ხელმისაწვდომია ტექნიკის ყველა მაღაზიაში.
- მაგნიუმის ლენტი (სულ 3 სმ (10 სმ) ჯამში) - ეს არის ონლაინ 3 $ დოლარად ეზოში (1 მ). თუ თქვენ ვერ მიიღებთ მას მაშინ "გალვანზირებული" ფრჩხილებიც იმუშავებს (მაგრამ არც ისე კარგი), ეს არის ფრჩხილები დაფარულია თუთიით, ტექნიკის მაღაზიებს ექნებათ ისინი. ისინი ნაცრისფერ და მოსაწყენად გამოიყურებიან (ანუ არ ბრწყინავს).
- LED (ნორმალური 3v LED), მოერიდეთ ლურჯს, რადგან მათ ხანდახან მეტი ენერგია სჭირდებოდათ მათ გასანათებლად.
ნაბიჯი 1: მოამზადეთ მასალები და გააკეთეთ უჯრედები
აიღეთ 1/2 ლიმონი და დაჭერით 3 ნაწილად, როგორც სურათზეა ნაჩვენები
შემდეგ გაჭერით 2 ცალი სპილენძის მავთული დაახლოებით 1 "სიგრძის. დარწმუნდით, რომ არ არის რეზინის დამცავი კაბელის გარშემო, ის უნდა იყოს" სპილენძის "ფერის:-)
საბოლოოდ 3 ცალი მაგნიუმის ლენტი დაახლოებით 1 სიგრძის (მისი დაჭრა მარტივია მაკრატლით)
ჩვენ ვაპირებთ შევქმნათ 3 პატარა ბატარეა (ან "უჯრედი"). თითოეული ბატარეა შედგება ლიმონის სეგმენტისგან, სპილენძის ტერმინალისა და მაგნიუმის ტერმინალისგან.
რატომ გვჭირდება 3 ბატარეა თქვენ გკითხავთ? თითოეული ბატარეა გამოიმუშავებს დაახლოებით 1 ვოლტ ელექტროენერგიას, მაგრამ LED- ს სჭირდება დაახლოებით 3 ვოლტი ელექტროენერგია სამუშაოდ. ასე რომ, თუ ჩვენ ზედიზედ დავუკავშირებთ 3 ბატარეას, გვექნება 3 ვოლტი, ეს უნდა იყოს სრულყოფილი, რომ აანთოს LED.
ნაბიჯი 2: მიამაგრეთ სამი ბატარეა ზედიზედ
ასე რომ, ჩვენ გვაქვს 3 ბატარეა, ახლა ჩვენ გვჭირდება ერთმანეთთან დაკავშირება.
ამ ეტაპზე მნიშვნელოვანია ის, რომ სპილენძის ტერმინალი ერთი ბატარეიდან უკავშირდება შემდეგი ბატარეის მაგნიუმის ტერმინალს. ამის უმარტივესი გზაა სპილენძის მავთულის მოხრა ისე, რომ იგი მაგნიუმზე შევიწროვდეს, რათა მოხდეს მჭიდრო კავშირი.
თუ თქვენ შემთხვევით დაუკავშირებთ სპილენძს სპილენძს ან მაგნიუმს მაგნიუმს თითოეული ბატარეა, ბატარეები ძირითადად გააუქმებენ ერთმანეთს, ეს იგივეა, რაც ტელევიზორის დისტანციური მართვის ერთ -ერთი ბატარეა არასწორად მოათავსოთ, დისტანციური მართვა არ იმუშავებს.
ახლა ჩვენ გვაქვს ზედიზედ 3 ბატარეა.
ნაბიჯი 3: შეაერთეთ LED და იყავით შუქი
დაბოლოს, ჩვენ შეგვიძლია LED დავუკავშიროთ მარცხენა ბატარეის ძალიან მარცხენა ტერმინალს და მარჯვენა ბატარეის მარჯვენა ტერმინალს ისე, რომ მოხდეს ელექტრული წრე.
მაგრამ დაელოდეთ - LED ძალიან მნიშვნელოვანია იმის შესახებ, თუ როგორ არის დაკავშირებული იგი. თქვენ დაინახავთ, რომ LED- ზე ერთი ფეხი მეორეზე გრძელია, ამას ჰქვია "ანოდი", ამას უნდა დაუკავშიროთ ბატარეის დადებითი (+) მხარე. მოკლე ფეხი ეწოდება "კათოდს", ეს უნდა დაუკავშირდეს ბატარეის უარყოფით (-) მხარეს.
მაგრამ რომელია დადებითი და რომელი უარყოფითი ტერმინალი ლიმონის ბატარეაზე?
….. სპილენძი დადებითია (+), ასე რომ დაუკავშირეთ LED- ის გრძელი ფეხი სპილენძის მავთულს და შეაერთეთ LED- ის მოკლე ფეხი მაგნიუმის ტერმინალთან.
და აი პრესტო LED უნდა აანთოს. თუ ლიმონის სეგმენტებს გაწურავთ, თქვენ შეიძლება დაინახოთ LED უფრო კაშკაშა, რადგან უფრო მეტი წვენი გამოიყოფა ტერმინალებთან უკეთესი კავშირისთვის.
რა არის მეცნიერება ამ მაგიის უკან?
ქიმიური რეაქცია ხდება ორ სხვადასხვა ლითონის ტერმინალს შორის (რომელსაც ეწოდება "ელექტროდები"), ლიმონის წვენი ეხმარება რეაქციას (მას უწოდებენ "ელექტროლიტს"). როდესაც ქიმიური რეაქცია ხდება, იქმნება დამატებითი "ელექტრონები", რომლებიც მიკროსქემის გასწვრივ მიედინება LED- ში. LED შემდეგ გარდაქმნის ამ ელექტრონებს სინათლეში.
ნახეთ რა ხდება ტერმინალებთან, თუკი LED დატოვებთ რამოდენიმე საათის განმავლობაში ჩართული - მეშინია თქვენ არ გამოიგონეთ ბატარეა, რომელიც სამუდამოდ გაძლებს!
თქვენ ასევე შეგიძლიათ სცადოთ მხოლოდ 2 უჯრედი, LED უნდა აანთოს, მაგრამ უფრო დაბნელდება. მხოლოდ ერთი უჯრედით, რა თქმა უნდა, ძაბვა იქნება ძალიან დაბალი, რომ აანთო LED, მაგრამ განაგრძე და სცადე.
ბატარეები სულ უფრო და უფრო გადამწყვეტი მნიშვნელობა ენიჭება ჩვენს ძლევამოსილ მობილურ მოწყობილობებს და ელექტრომობილებს, ეს კლასი აჩვენებს, რომ ბატარეის ტექნოლოგია გრძელი გზაა გასული ბოლო 200 წლის განმავლობაში, მაგრამ მაინც ბევრი ადგილია გასაუმჯობესებლად … შესაძლოა მალე თქვენი მობილური ტელეფონი მხოლოდ საჭიროა წელიწადში ერთხელ დატენვა!
თუ ვერ იპოვნეთ მაგნიუმის ლენტი:
დაბოლოს, თუ თქვენ არ გაქვთ მაგნიუმი, შეგიძლიათ სცადოთ ექსპერიმენტი თუთიის გამოყენებით, ისევე როგორც ალესანდრო ვოლტამ მაგნიუმის ნაცვლად (ზოგიერთი თუთიის მოოქროვილი (სახელწოდებით "გალვანზირებული") ფრჩხილების გამოყენება), მაგრამ შეიძლება დაგჭირდეთ 3 -ზე მეტი უჯრედის გამოყენება. ვინაიდან თუთია გამოიმუშავებს მხოლოდ 0.9 ვოლტს უჯრედში, მაგნიუმთან შედარებით 1 ვოლტზე მეტს.
გირჩევთ:
WiFi კონტროლირებადი LED ზოლის მატრიცის ჩვენება საათის სინათლე: 3 ნაბიჯი (სურათებით)
WiFi კონტროლირებადი LED ზოლის მატრიცა ჩვენება საათის სინათლე: პროგრამირებადი LED ზოლები, მაგ. WS2812 საფუძველზე, მომხიბლავია. აპლიკაციები მრავალფეროვანია და თქვენ სწრაფად მიიღებთ შთამბეჭდავ შედეგებს. და რატომღაც საათების მშენებლობა, როგორც ჩანს, სხვა სფეროა, რომელზეც ბევრს ვფიქრობ. იწყება გარკვეული გამოცდილებით
მაღალი სიმძლავრის LED გაღვიძების სინათლე (+/- 15 ვატი): 5 ნაბიჯი
მაღალი სიმძლავრის LED გაღვიძების სინათლე (+/- 15 ვატი): *2020 შენიშვნის რედაქტირება: პირველ რიგში მე აღარ ვიყენებ ვენტილატორს და როგორც ჩანს, კარგია. ცხელა, მაგრამ ჯერ არაფერი დაწვა. ახალი შეხედულებებით და ვინაიდან ეს ლიდერები იმდენად იაფია, მე გამოვიყენებ მეტზე მეტს და დავამატებ 3W ერთ LED- ებს
სუპერ კაშკაშა ლეგო-სინათლე 14 დოლარიდან რადიო Shack Desk Lamp: 8 ნაბიჯი (სურათებით)
სუპერ კაშკაშა ლეგო-სინათლე 14 დოლარიანი რადიოსადგურის სამაგიდო ლამპარიდან: თქვენი კატის მცირედი დახმარებით, ადვილად გადააკეთეთ რადიო შაკიდან 14 დოლარიანი სამაგიდო ნათურა ძლევამოსილ ლეგოს შუქად მრავალი დანიშნულებით. გარდა ამისა, თქვენ შეგიძლიათ მისი ჩართვა AC ან USB საშუალებით. მე ვყიდულობდი ნაწილებს, რომ დაემატა განათება ლეგოს მოდელზე, როდესაც ეს შემთხვევით აღმოვაჩინე
DIY 50 ცენტი დინამიკები (ელექტროენერგია არ არის!): 4 ნაბიჯი
DIY 50 ცენტი დინამიკები (არა ელექტროენერგია!): ეს დინამიკები არის მარტივი და პორტატული გზა თქვენი მუსიკის გასაძლიერებლად! გარდა ამისა, მუყაოს სტრუქტურა შესაძლებელს ხდის ელექტროენერგიის გარეშე მუშაობას! შეგიძლიათ აიღოთ იგი და ისევ და ისევ ააწყოთ. ეს იაფი დინამიკები დაზოგავს თქვენს ფულს და დროს
როგორ გამოიმუშაოთ ელექტროენერგია სირბილის დროს: 4 ნაბიჯი
როგორ აწარმოოთ ელექტროენერგია სირბილისას! კარგად იცოდე, რომ შეუძლია! ეს არის იდეა, რომელიც მე მივიღე Daily Planet– ის შესახებ. მათი გაცილებით უკეთესი იყო, მაგრამ მე მინდოდა საკუთარი გამეკეთებინა