Potatisbatteri: Förstå kemisk och elektrisk energi: 13 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Visste du att du kan driva en glödlampa med bara en potatis eller två? Den kemiska energin mellan de två metallerna omvandlas till elektrisk energi och skapar en krets med hjälp av potatisen! Detta skapar en liten elektrisk laddning som kan användas för att tända ett ljus.

Denna handledning är ett bra exempel på hur energi finns i många former och hur produkter använder den energin för att fungera. Potatisbatteriet omvandlar energi från kemiskt till elektriskt för att lampan ska fungera (riktmärken C och D).

Följ Faith Davis, Cheyenne Balzer och Spencer White genom denna handledning för att göra ett batteri av en potatis och förhoppningsvis lära dig något om energianvändning och tekniken som använder den!

Steg 1: Samla material

• 2 potatisar (kan göras med mer om du vill ha mer kraft)
• 2 slantar
• 2 förzinkade spikar/skruvar (de flesta skruvarna är redan förzinkade)
• 3 bitar koppartråd
• en liten LED -lampa eller en voltmeter

Steg 2: Ta bort kopparkabeln för att passa Penny

Du måste se till att du tar av tillräckligt med tråd för att linda säkert runt slanten.

Steg 3: Skär en slits i varje potatis

Varje slits ska kunna passa en slant, men den behöver inte vara exakt eftersom den alltid kan justeras senare!

Steg 4: Linda in öre med tråd och lägg den i potatisen

Den trådinpackade slanten ska passa tätt in i slitsen du gjorde tidigare. Detta kan ta lite justering och lite kraft för att få in slanten.

Steg 5: Klipp den andra änden av koppartråden

På sidan som slanten inte är fäst vid, trimma tråden till den längd du vill ha mellan den andra potatisen plus en tum eller två.

Steg 6: För in den förzinkade skruven i potatisen

Du vill lämna tillräckligt med skruven för att den andra änden av koppartråden ska linda runt, men ha fortfarande skruven tät i potatisen. Se till att skruven inte går hela vägen genom din potatis! Detta steg kommer att ta lite kraft, och det är lättare om du vrider in det istället för att försöka stoppa in skruven där.

Steg 7: Linda den andra änden av koppartråden runt skruven

Anslut de två potatisarna tillsammans med tråden som går från slanten till skruven.

Steg 8: Upprepa steg 2 - 4

Skär en ny slits för en slant i den andra potatisen som redan har en skruv och passa in den nya trådlindade slanten i den potatisen.

Tips: vi klippte alla våra trådar till att vara ungefär lika långa totalt för att göra det lättare senare.

Steg 9: Upprepa steg 6-7

Sätt i en skruv på potatisen som bara har en slant, och fäst en ny tråd på skruven.

Steg 10: Granska anslutningar

I slutändan är det så här anslutningarna ska se ut. Titta noga på sidorna av potatisen. Varje potatis i batteriet ska ha en zinksida (skruv) och en kopparsida (slant) med trådar fästa.

Lämna bort två ledningar, en går till en slant och en till en skruv. Dessa ledningar ansluts till glödlampan eller voltmätaren.

Tips: om du ville lägga till mer potatis för mer kraft, se till att följa detta mönster! Varje potatis ska ha en skruv och ett öre!

Steg 11: Testa ditt batteri

lägg den exponerade tråden på botten av glödlampan eller till voltmeterns uttag för att se ditt batteri i funktion!

Tips: För bara två potatisar fann vi att den inte producerade tillräckligt med ström för en glödlampa. Vi slutade lägga till mer potatis efter att vi upptäckte detta.

Steg 12: Reflektera och lär dig

Hur det fungerar:

Ett potatisbatteri är en typ av batteri som kallas en elektrokemisk cell. Kemikalierna zink och koppar (i skruven och slanten/tråden) reagerar med varandra, vilket producerar kemisk energi. Denna kemiska energi omvandlas till elektrisk energi genom en spontan elektronöverföring.

Potatisen fungerar som en buffert och en elektrolyt för de två metallerna. Detta innebär att det separerar zink och koppar, vilket tvingar elektronerna att försöka ta sig från en metall till den andra att resa genom potatisen och bilda en krets. Elektronerna kan flöda genom potatisen eftersom den fungerar som en elektrolyt. De två metallerna skulle fortfarande reagera om de bara rörde varandra utan potatisen, men utan barriären och elektrolyten skulle energin som frigörs från reaktionen inte bilda en krets, vilket är det som får strömmen till glödlampan.

När de två ledningarna är fästa på glödlampan slutför den denna krets och tänder lampan!

Steg 13: Vår inlärningsprocess

Problem vi löste: Eftersom vi upptäckte att två batterier inte kunde driva vår glödlampa, blev vi besvikna över möjligheten att bara visa potatisens energi genom voltmätaren. För att lösa detta bestämde vi oss för att lägga till mer potatis. När det inte fungerade hittade vi en LED -glödlampa istället för den vanliga glödlampan som vi ursprungligen använde. Slutligen tändes lampan med fyra potatisar och en effektiv LED -lampa, varför vi lade till möjligheten att fästa fler potatisar till instruktionerna och varför våra material säger att de ska använda en LED -lampa, även om vår bild inkluderar glödlampan.

Andra idéer: Vi lekte med några idéer innan vi bestämde oss för att göra en potatisdriven glödlampa och förklarade hur och varför det fungerade. Vi funderade på att göra ett litet vindkraftverk eller vattenturbin för att producera el, och pratade specifikt om riktmärke M eller I men bestämde oss för det främst för att Spencer hade viss förkunskap om hur man fick potatisbatteriet att fungera. Dessutom ville vi försöka använda potatisen för att ladda våra telefoner men fann att det skulle ta alldeles för mycket potatis än vi hade råd med. Till slut var vi alla nöjda med att förklara energi i förhållande till riktmärke C och D genom exemplet med ett potatisbatteri.