Potetbatteri: Forstå kjemisk og elektrisk energi: 13 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Visste du at du kan drive en lyspære med bare en potet eller to? Den kjemiske energien mellom de to metallene omdannes til elektrisk energi og skaper en krets ved hjelp av poteten! Dette skaper en liten elektrisk ladning som kan brukes til å tenne et lys.

Denne opplæringen er et godt eksempel på hvordan energi kommer i mange former og hvordan produkter bruker den energien for å fungere. Potetbatteriet omdanner energi fra kjemisk til elektrisk for å gjøre det mulig for lyspæren å fungere (referanse C og D).

Følg Faith Davis, Cheyenne Balzer og Spencer White gjennom denne opplæringen for å lage et batteri av en potet, og forhåpentligvis lære noe om bruk av energi og teknologiene som bruker den!

Trinn 1: Samle materialer

• 2 poteter (kan gjøres med mer hvis du vil ha mer kraft)
• 2 øre
• 2 forzinkede spiker/skruer (de fleste skruer er allerede forzinket)
• 3 stykker kobbertråd
• en liten LED -lyspære eller et voltmeter

Trinn 2: Fjern kobberledninger for å passe Penny

Du må sørge for at du fjerner nok ledning til å vikle trygt rundt kronen.

Trinn 3: Skjær en spalte i hver potet

Hver spalte skal kunne passe en krone, men den trenger ikke å være eksakt fordi den alltid kan justeres senere!

Trinn 4: Pakk penny med wire og legg den i poteten

Den trådinnpakkede kronen skal passe godt inn i spalten du lagde tidligere. Dette kan ta litt justering og litt kraft for å få kronen i orden.

Trinn 5: Klipp den andre enden av kobbertråden

På siden som øre ikke er festet til, klipp tråden til den lengden du ønsker mellom den andre poteten pluss en tomme eller to.

Trinn 6: Sett den sinkbelagte skruen inn i poteten

Du vil la nok av skruen være ute til den andre enden av kobbertråden kan vikle seg rundt, men ha skruen tett i poteten. Pass på at skruen ikke går helt gjennom poteten din! Dette trinnet vil ta litt kraft, og det er lettere hvis du vrir det inn i stedet for å prøve å sette skruen der inne.

Trinn 7: Pakk den andre enden av kobbertråden rundt skruen

Koble de to potetene sammen med ledningen som går fra kronen til skruen.

Trinn 8: Gjenta trinn 2-4

Skjær en ny spalte for en krone inn i den andre poteten som allerede har en skrue, og sett den nye tråden innpakket i den poteten.

Tips: vi klipper alle ledningene våre til å ha omtrent samme lengde totalt for å gjøre ting lettere senere.

Trinn 9: Gjenta trinn 6-7

Sett en skrue på poteten som bare har en krone, og fest en ny ledning til skruen.

Trinn 10: Gjennomgå tilkoblinger

Til slutt er det slik forbindelsene skal se ut. Se nøye på sidene av potetene. Hver potet i batteriet skal ha en sinkside (skrue) og en kobberside (krone) med ledninger festet.

La være to ledninger, en går til en krone og en til en skrue. Disse ledningene kobles til lyspæren eller voltmeteret.

Tips: Hvis du vil legge til flere poteter for mer kraft, må du følge dette mønsteret! Hver potet skal ha en skrue og en krone!

Trinn 11: Test batteriet

legg den synlige ledningen på bunnen av pæren eller til spenningene på voltmeteret for å se batteriet i drift!

Tips: For bare to poteter fant vi ut at den ikke produserte nok strøm til en lyspære. Vi endte opp med å legge til flere poteter etter at vi oppdaget dette.

Trinn 12: Reflekter og lær

Hvordan det fungerer:

Et potetbatteri er en type batteri som er kjent som en elektrokjemisk celle. Kjemikaliene sink og kobber (i skruen og øre/ledning) reagerer med hverandre, noe som produserer kjemisk energi. Denne kjemiske energien omdannes til elektrisk energi ved en spontan elektronoverføring.

Poteten fungerer som en buffer og en elektrolytt for de to metallene. Dette betyr at det skiller sink og kobber, og tvinger elektronene som prøver å komme fra det ene metallet til det andre for å bevege seg gjennom poteten og danne en krets. Elektronene er i stand til å flyte gjennom poteten fordi den fungerer som en elektrolytt. De to metallene ville fortsatt reagere hvis de bare rørte hverandre uten poteten, men uten barrieren og elektrolytt ville ikke energien som ble frigjort fra reaksjonen danne en krets, som er det som får strømmen til lyspæren.

Når de to ledningene er festet til pæren, fullfører den denne kretsen og slår på lyset!

Trinn 13: Vår læringsprosess

Problemer vi løste: Siden vi fant ut at to batterier ikke kunne drive lyspæren vår, ble vi skuffet over muligheten til å bare vise potetens energi gjennom voltmeteret. For å løse dette bestemte vi oss for å legge til flere poteter. Da det ikke fungerte fant vi en LED -lyspære i stedet for den vanlige glødelampen vi opprinnelig brukte. Til slutt ble lampen slått på med fire poteter og en effektiv LED -pære, og derfor la vi til muligheten for å feste flere poteter til instruksjonene og hvorfor materialene våre sier at de skal bruke en LED -pære, selv om bildet vårt inkluderer glødelampe.

Andre ideer: Vi lekte litt med noen ideer før vi bestemte oss for å lage en potetdrevet lyspære og forklarte hvordan og hvorfor det fungerte. Vi tenkte på å lage en liten vindturbin eller vannturbin for å produsere elektrisitet, og snakket spesielt om referanseindeks M eller I, men bestemte oss for det hovedsakelig fordi Spencer hadde noen forkunnskaper om hvordan potetbatteriet skulle fungere. I tillegg ønsket vi å prøve å bruke poteten til å lade telefonene våre, men fant ut at det ville ta altfor mange poteter enn vi hadde råd til. Til slutt var vi alle fornøyd med å forklare energi i forhold til referanse C og D gjennom eksemplet på et potetbatteri.