კარტოფილის ბატარეა: ქიმიური და ელექტროენერგიის გაგება: 13 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

იცოდით, რომ ნათურა შეგიძლიათ ჩართოთ მხოლოდ ერთი კარტოფილით? ორ ლითონს შორის ქიმიური ენერგია გარდაიქმნება ელექტრო ენერგიად და ქმნის სქემას კარტოფილის დახმარებით! ეს ქმნის მცირე ელექტრულ მუხტს, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია შუქის ჩართვა.

ეს გაკვეთილი არის შესანიშნავი მაგალითი იმისა, თუ როგორ მოდის ენერგია მრავალ ფორმაში და როგორ იყენებს პროდუქტები ამ ენერგიას სამუშაოს შესასრულებლად. კარტოფილის ბატარეა ენერგიას გარდაქმნის ქიმიურიდან ელექტრულად, რათა ნათურა იმუშაოს (კრიტერიუმები C და D).

მიჰყევით ფეით დევისს, ჩეინ ბალზერს და სპენსერ უაიტს ამ გაკვეთილის საშუალებით, რათა გააკეთოთ ბატარეა კარტოფილისგან და იმედია შეიტყობთ რამეს ენერგიის გამოყენების და ტექნოლოგიების გამოყენების შესახებ!

ნაბიჯი 1: მასალების შეგროვება

• 2 კარტოფილი (შეგიძლიათ გააკეთოთ მეტი თუ გსურთ მეტი ძალა)
• 2 პენი
• 2 თუთია დაფარული ფრჩხილი/ხრახნი (ხრახნების უმეტესობა უკვე თუთია მოოქროვილი)
• 3 ცალი სპილენძის მავთული
• პატარა LED ნათურა ან ვოლტმეტრი

ნაბიჯი 2: Strip Copper Wiring to Fit Penny

თქვენ უნდა დავრწმუნდეთ, რომ თქვენ საკმარისად მავთულხლართებს იძენთ, რომ უსაფრთხოდ შემოახვიოთ პენი.

ნაბიჯი 3: გაჭერით ნაჭერი თითოეულ კარტოფილში

თითოეულ ნაპრალს უნდა შეეძლოს პენის მორგება, მაგრამ არ არის საჭირო ზუსტი, რადგან ის ყოველთვის შეიძლება მორგებული იყოს მოგვიანებით!

ნაბიჯი 4: შეფუთეთ პენი მავთულით და ჩადეთ კარტოფილში

მავთულით შემოხვეული პენი მჭიდროდ უნდა მოთავსდეს ადრე გაკეთებულ ჭრილში. ამას შეიძლება გარკვეული მორგება და მცირე ძალა დასჭირდეს პენის სწორად მოსაპოვებლად.

ნაბიჯი 5: გაჭერით სპილენძის მავთულის მეორე ბოლო

იმ მხარეს, რომელზედაც პენი არ არის დამაგრებული, გაჭერით მავთული იმ სიგრძეზე, რაც გსურთ სხვა კარტოფილს შორის პლუს ერთი ან ორი ინჩი.

ნაბიჯი 6: ჩადეთ თუთია დაფარული ხრახნი კარტოფილში

თქვენ გინდათ დატოვოთ საკმარისი ხრახნი სპილენძის მავთულის მეორე ბოლოში, რომ შემოიხვიოთ, მაგრამ კარტოფილში მაინც შეახვიეთ ხრახნი. დარწმუნდით, რომ ხრახნი არ გადის თქვენს კარტოფილს! ეს ნაბიჯი გარკვეულ ძალას მიიღებს და ეს უფრო ადვილია, თუ გადააბრუნებთ მას, ნაცვლად იმისა, რომ იქ ხრახნი ჩაკეტოთ.

ნაბიჯი 7: გადაახვიეთ სპილენძის მავთულის მეორე ბოლო ხრახნის გარშემო

შეაერთეთ ორი კარტოფილი მავთულხლართთან ერთად, რომელიც პენიდან ხრახნამდე მიდის.

ნაბიჯი 8: გაიმეორეთ ნაბიჯები 2-4

მეორე კარტოფილში გაჭერით პენისის ახალი ნაჭერი, რომელსაც უკვე აქვს ხრახნი და მოათავსეთ ახალი მავთული გახვეული პენი ამ კარტოფილში.

რჩევა: ჩვენ დავჭრათ ჩვენი ყველა მავთული ერთი და იგივე სიგრძის ჯამში, რათა შემდგომში გავამარტივოთ საქმეები.

ნაბიჯი 9: გაიმეორეთ ნაბიჯები 6 - 7

ჩადეთ ხრახნი კარტოფილში, რომელსაც მხოლოდ პენი აქვს და მიამაგრეთ ახალი მავთული ხრახნზე.

ნაბიჯი 10: გადახედეთ კავშირებს

საბოლოო ჯამში, ასე უნდა გამოიყურებოდეს კავშირები. ყურადღებით დააკვირდით კარტოფილის გვერდებს. ბატარეაში თითოეულ კარტოფილს უნდა ჰქონდეს ერთი თუთიის მხარე (ხრახნი) და ერთი სპილენძის მხარე (პენი) მავთულხლართებით.

დატოვეთ ორი მავთული, ერთი პენამდე და ერთი ხრახნამდე. ეს მავთულები დაუკავშირდება ნათურას ან ვოლტმეტრს.

რჩევა: თუ თქვენ გინდათ დაამატოთ მეტი კარტოფილი მეტი სიმძლავრისთვის, დარწმუნდით, რომ დაიცავით ეს ნიმუში! თითოეულ კარტოფილს უნდა ჰქონდეს ერთი ხრახნი და ერთი პენი!

ნაბიჯი 11: გამოსცადეთ თქვენი ბატარეა

დადეთ დაუცველი მავთული ბოლქვის ძირზე ან ვოლტმეტრის ძირზე, რომ ნახოთ თქვენი ბატარეა მოქმედებაში!

რჩევა: მხოლოდ ორი კარტოფილისთვის აღმოვაჩინეთ, რომ ის არ აწარმოებდა საკმარის ენერგიას ნათურისთვის. ჩვენ აღმოვაჩინეთ მეტი კარტოფილის დამატება.

ნაბიჯი 12: დაფიქრდით და ისწავლეთ

Როგორ მუშაობს:

კარტოფილის ბატარეა არის ბატარეის ტიპი, რომელიც ცნობილია როგორც ელექტროქიმიური უჯრედი. ქიმიკატები თუთია და სპილენძი (ხრახნში და პენში/მავთულში) რეაგირებენ ერთმანეთთან, რაც წარმოქმნის ქიმიურ ენერგიას. ეს ქიმიური ენერგია ელექტრო ენერგიად გარდაიქმნება ელექტრონების სპონტანური გადაცემის გზით.

კარტოფილი მოქმედებს როგორც ბუფერი და ელექტროლიტი ორი ლითონისთვის. ეს ნიშნავს, რომ ის გამოყოფს თუთიას და სპილენძს, აიძულებს ელექტრონებს, რომლებიც ცდილობენ ერთი მეტალიდან მეორეზე გადავიდნენ კარტოფილის გავლით და შექმნან წრე. ელექტრონებს შეუძლიათ გაიარონ კარტოფილი, რადგან ის მოქმედებს როგორც ელექტროლიტი. ორი ლითონი მაინც მოახდენს რეაგირებას, თუ ისინი ერთმანეთს შეეხო კარტოფილის გარეშე, მაგრამ ბარიერის და ელექტროლიტის გარეშე, რეაქციისგან გამოთავისუფლებული ენერგია არ შექმნის წრეს, რაც ენერგიას მიაქვს ნათურაზე.

როდესაც ორი მავთული მიმაგრებულია ნათურაზე ის ასრულებს ამ წრეს, აანთებს შუქს!

ნაბიჯი 13: ჩვენი სწავლის პროცესი

ჩვენ გადავწყვიტეთ პრობლემები: მას შემდეგ, რაც აღმოვაჩინეთ, რომ ორი ბატარეა ვერ ახერხებს ჩვენს ნათურას, ჩვენ იმედგაცრუებულნი ვიყავით კარტოფილის ენერგიის მხოლოდ ვოლტმეტრის საშუალებით ჩვენების პერსპექტივით. ამის გადასაჭრელად, ჩვენ გადავწყვიტეთ მეტი კარტოფილის დამატება. როდესაც ეს არ მუშაობდა, ჩვენ აღმოვაჩინეთ LED ნათურა ჩვეულებრივი, ინკანდესენტური ნათურის ნაცვლად, რომელსაც თავდაპირველად ვიყენებდით. დაბოლოს, შუქი აანთო ოთხი კარტოფილით და ეფექტური LED ნათურით, რის გამოც ჩვენ დავამატეთ ინსტრუქციაზე მეტი კარტოფილის მიმაგრების შესაძლებლობა და რატომ არის ჩვენს მასალებში ნათქვამი LED ნათურის გამოყენება, მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენი სურათი შეიცავს ინკანდესენტურს.

სხვა იდეები: ჩვენ ვითამაშეთ რამდენიმე იდეით, სანამ გადავწყვეტდით კარტოფილზე მომუშავე ნათურის დამზადებას და განვმარტავდით როგორ და რატომ მუშაობდა. ჩვენ ვიფიქრეთ მცირე ქარის ტურბინის ან წყლის ტურბინის დამზადებაზე ელექტროენერგიის წარმოებისთვის და ვისაუბრეთ კონკრეტულად M ან I საორიენტაციო ნიშანზე, მაგრამ ამის წინააღმდეგი ვართ ძირითადად იმიტომ, რომ სპენსერს ჰქონდა წინასწარი ცოდნა კარტოფილის ბატარეის მუშაობის შესახებ. გარდა ამისა, ჩვენ გვსურდა გამოგვეყენებინა კარტოფილი ჩვენი ტელეფონის დასატენად, მაგრამ აღმოვაჩინეთ, რომ ამას დასჭირდებოდა ძალიან ბევრი კარტოფილი, ვიდრე ჩვენ შეგვეძლო. საბოლოო ჯამში, ჩვენ ყველანი ბედნიერები ვართ ენერგიის ახსნით C და D ნიშნულთან მიმართებაში კარტოფილის ბატარეის მაგალითზე.