Як зробити картопляну батарею для годин

Ідея виробляти електрику з картоплі може здатися вам неймовірною. Проте, отримати електричний струм тільки з декількох картоплин і пари металів різного типу досить просто. Використовувати картопляну батарею можна для того, щоб на нетривалий час живити електронний годинник, виконати який-небудь науковий проект або просто для розваги. Тканини картоплі виробляють електрику завдяки тому, що розділяють собою іони цинку (в цвяху) і іони міді (в мідному дроті або пластині), змушуючи електрони переміщатися від одного металу до іншого, тим самим створюючи електричний струм. Щоб підключити електронний годинник до картопляної батареї, вам буде потрібно взяти дві або більше картоплин.

кроки

Метод 1 з 3:

Батарея з двох картоплин

1. Зберіть необхідні матеріали. Перш ніж приступити до складання годин на картопляної батареї, слід підготувати все необхідне. Найімовірніше, більшу частину матеріалів (за винятком картоплі) ви успішно придбаєте в господарському магазині. За картоплею буде необхідно сходити в продуктовий магазин. Приготуйте:

2 картоплини;
2 мідних стержня (мідний дріт);
2 цинкових стержня (оцинковані цвяхи);
3 дроти з роз`ємами-крокодилами (кожен провід з`єднує собою пару затискачів);
прості електронний годинник з низькими вимогами до вольтажу.

2. Видаліть з електронного годинника батарейки. Даний проект дозволить вам живити годинник не від батарейок, а від картопляної батареї, яку ви підключите до контактів ("+" і ";") батарейного відсіку годин. Кришку батарейного відсіку тимчасово відкладіть в сторону, щоб ви могли без праці дотягнутися проводами до відповідних клем.

Якщо в батарейному відсіку клеми не підписані знаками "+" і ";", зробіть це самостійно на підставі фактичного розташування батарейок, скориставшись перманентним маркером.

Якщо клеми підписані, то позитивна буде відзначена знаком "+", а негативна - знаком ";".

3. Вставте по одному цвяху і одному невеликому відрізку мідного дроту в кожну картоплину. Спочатку для себе пронумеруйте картоплини як 1-ю та 2-ю. Це допоможе вам розрізняти їх на подальші кроки експерименту. Потім в кожну картоплину вставте з одного кінця по одному цвяху на глибину близько 2,5 см. Закріпивши цвяхи, застроміть по відрізку мідного дроту в протилежні кінці картоплин на максимально можливому віддаленні від цвяхів.

З кожної картоплини з одного боку повинен стирчати цвях, а з протилежного - мідний дріт.

Переконайтеся в тому, що цвях і дріт не стикаються всередині картоплини.

4. З`єднайте картоплини з годинником за допомогою проводів з клемами-крокодилами. За допомогою трьох проводів з клемами-крокодилами спочатку з`єднайте між собою дві картоплини, а потім підключіть їх до годинника. Це дозволить вам зібрати замкнутий електричний ланцюг, по якій буде текти струм. Зберіть ланцюг відповідно до наведених нижче вказівок.

Приєднайте мідний дріт 1-й картоплини до позитивної клеми ( "+") батарейного відсіку годин за допомогою першого проводу з крокодилами.

Другим проводом підключіть цвях 2-й картоплини до негативної клеми ( ";") батарейного відсіку.

Третім проводом з крокодилами з`єднайте цвях 1-й картоплини і мідний дріт 2-й картоплини.

5. Перевірте підключення та налаштуйте годинник. Як тільки ви замкне ланцюг третім проводом з крокодилами, годинник повинні заробити. Якщо цього не відбулося, перевірте надійність всіх з`єднань, щоб метал всюди міцно прилягав до металу.

Отримана батарея буде працювати не дуже довго, тому після перевірки її працездатності батарею розумно відключити, якщо ви хочете продемонструвати свій годинник на ярмарку наукових проектів або просто показати їх своїм класом.

Метод 2 з 3:

Батарея з трьох картоплин

1. Почніть з підготовки матеріалів. Як і в більшості експериментів, вам слід почати роботу з підготовки матеріалів, які знадобляться для роботи. Більшу частину з них можна придбати в господарському магазині, а деякі матеріали вже можуть бути у вас вдома. Приготуйте наступне:

3 картоплини;
3 мідних пластини (можна використовувати мідні монети СРСР);
3 оцинкованих цвяха;
5 проводів з клемами-крокодилами на кінцях (всього 10 затискачів);
1 години з низькими вимогами до вольтажу.

2. Вставте по цвяху в кожну картоплину. Як і у випадку з батареєю з двох картоплин, в кожен бульба слід застромити по одному оцинкованому цвяху. Прикладіть цвях до одного з кінців картоплини і втисніть його на глибину близько 2,5 см. Повторіть цей крок з усіма картоплина.

Простежте за тим, щоб цвях не вийшов зі зворотного боку картоплини.

Переконайтеся в тому, що встромлений цвях не стосуватиметься мідної пластини або монети, яку ви вставите слідом.

3. Вставте по мідній пластині або монеті в кожну картоплину. Втисніть в кожну картоплину з протилежного кінця від цвяха по мідній пластині або монеті. Якщо ви використовуєте монету, переконайтеся в тому, що половина монети залишається видимої над поверхнею картоплини, щоб у вас була можливість підключити до неї клему-алігатор на наступних кроках.

Якщо ви взяли мідні пластинки, простежте за тим, щоб вони не виявилися занадто глибоко в картоплинах і не торкалися через це цвяхів.

Постарайтеся розташувати оцинкований цвях і мідь в кожній картоплині максимально далеко один від одного.

4. Зберіть картоплини в послідовне з`єднання. Як тільки в кожної картоплині буде по оцинкованому цвяху і мідній пластині з різних кінців, їх можна послідовно з`єднати один з одним, щоб отримати більше електрики. Покладіть картоплини в ряд перед собою і за допомогою проводів з клемами-алігаторами з`єднайте їх послідовним з`єднанням. Переконайтеся в тому, що всі картоплини орієнтовані однаково, тобто цвяхи спрямовані в одну сторону, а мідні пластини - в іншу.

Приєднайте дріт одним затискачем до мідного контакту однієї картоплини, а другим затиском прикріпіть його до цвяха наступної.

Повторіть дію з черговою картоплиною, щоб отримати три картоплини в ряд, дві крайні з яких одним проводом будуть приєднані до центральної картоплині.

5. Підключіть картоплини до годинника. Дві крайні картоплини будуть з`єднані з центральною картоплиною тільки одним зі своїх проводів. Тепер вам необхідно підключити залишилися два дроти в такий спосіб: один - до вільного цвяху однієї крайньої картоплини, а інший - до вільного мідному контакту іншої крайньої картоплини.

Підключіть крайній провід, який з`єднаний з цвяхом, до негативного контакту батарейного відсіку годин.

Підключіть крайній провід, який з`єднаний з мідним контактом, до позитивної клеми батарейного відсіку.

6. Перевірте всі точки з`єднання і включіть годинник. Як тільки два останніх затиску виявляться на позитивної та негативної клемах батарейного відсіку, годинник повинні будуть включитися. Якщо цього не станеться, перевірте надійність всіх з`єднань, щоб вони забезпечували хороший контакт між металами.

Годинник запрацює, коли ланцюг буде надійно з`єднана.

Якщо ви хочете продемонструвати свій експеримент на шкільній науковій конференції або в класі, після перевірки годинник розумно буде відключити від картопляної батареї, щоб не витратити її хімічну енергію завчасно.

Метод 3 з 3:

Усунення несправностей

1. Перевірте контакти проводів. Якщо ваш годинник не включаються, проблема може полягати в порушенні ланцюга між самими картоплина або картоплина і годинами. Простежте за тим, щоб кожне з`єднання було надійним і жоден інший матеріал не втручався між зажимами алігаторами і оцинкованими цвяхами або мідними пластинами. Також слід перевірити правильність послідовного з`єднання: всі дроти між картоплина повинні з`єднувати позитивні контакти з негативними. Іншими словами, цвях однієї картоплини слід підключити до мідного контакту наступної картоплини і так далі.

Якщо ви використовували мідні монети, спробуйте замінити їх мідними пластинами, щоб забезпечити більш надійне підключення контактів.
Перевірте, щоб кожен затиск міцно тримався на своєму місці і не торкався самої картоплини.

2. Додайте в ланцюг ще одну картоплину. Якщо ланцюг зібрана правильно і надійно, але годинник не працює, можливо, картоплини видають занадто низька напруга (вольтаж) для того, щоб живити годинник. Щоб перевірити вольтаж картопляної батареї, можна скористатися мультиметром або вольтметром (якщо у вас є ці прилади), або можна просто спробувати доповнити батарею ще однієї картоплиною, щоб підвищити її потужність.

Додайте до батареї ще одну картоплину тим же чином, яким ви підключали всі інші картоплини: підключіть провід від мідного контакту однієї картоплини до оцинкованого цвяху наступної, потім ще один провід від мідного контакту останньої картоплини до годинника або до чергової картоплині.

Якщо додаткова картоплина не змусить годинник заробити, то проблема полягає в з`єднанні або в самих годинах.

3. Замочіть картоплини в спортивному напої Gatorade. Якщо замочити картоплини на ніч в Gatorade, то їх електропровідність збільшиться, що допоможе їм живити наші дні. У Gatorade містяться електроліти, які сприяють проходженню електричного струму через картоплини, але для цього вам доведеться замочити їх в напої на ніч, щоб бульби просочилися електролітами до самого центру.

У Gatorade також міститься фосфорна кислота, яка теж підвищує провідність.

4. Замініть картопля іншими провідними фруктами. Якщо вам так і не вдасться живити годинник від картопляної батареї, можна спробувати замінити картоплю на інші провідні фрукти. Лимони і апельсини стануть відмінними замінниками картоплі в даному експерименті. Вставте в них цвяхи і мідні пластини, як робили це з картопляними бульбами.

Для підвищення провідності фрукта спробуйте покатати його по столу, щоб порушити внутрішні перегородки, тим самим полегшивши рух внутрішніх соків і, як результат, посиливши електричний струм.

5. Переконайтеся в тому, що використовуєте відповідні матеріали. З неправильними матеріалами зібрати картопляну батарею для годин буде значно складніше, якщо взагалі можливо. Розгляньте свої матеріали і упаковки, в яких ви їх придбали, щоб переконатися в тому, що ви використовуєте те, що потрібно.

Переконайтеся в тому, що ви придбали оцинковані цвяхи. Незважаючи на те, що в більшості випадків цвяхи бувають оцинкованими, слід пам`ятати, що експеримент з простими цвяхами не вдасться.

Переконайтеся в тому, що електронний годинник працюють від традиційної "пігулки" батарейки вольтажем в 1-2 В. Дізнатися інформацію про необхідний вольтажі можна в інструкції до годинника або на їх упаковці.

попередження

Не їжте використаний картопля.
Маленькі діти повинні проводити цей експеримент під наглядом дорослих. Цвяхи й проведення досить гострі і можуть стати причиною травми при неправильному поводженні з ними. Вилучення батарейок з годинника також слід проводити під наглядом.