Conţinut
- Construirea unei baterii de casă
- sfaturi
- Pregătirea bateriei la pământ
- Crearea unei baterii la sol
- Construirea unei baterii de monede
- Construirea unei baterii cu sare
- Aplicații ale acestor baterii
Puteți construi o baterie de casă din diferite părți situate în jurul casei. O baterie simplă DIY vă poate arăta modul în care energia electrică circulă prin obiecte de la capetele pozitive până la cele negative ale bateriei.
Ați putea fi surprins cât de utile pot fi obiectele dvs. de uz casnic pentru a crea ceva care inițial poate părea că poate fi creat doar într-o fabrică. Deși această metodă nu va fi exact aceeași reacție chimică care intră în bateriile fabricate, aceasta vă poate arăta energia electrică în general.
Construirea unei baterii de casă
Puteți crea elementele de bază ale unei baterii de casă folosind o baterie terestră, o baterie cu monede sau o baterie cu sare. Aceste baterii de casă vor folosi o reacție chimică pentru a crea un curent electric. Puteți construi acest curent prin materiale de bază aflate în propria casă împreună cu o soluție electrolitică.
sfaturi
Utilizați însă precauție. Aceste baterii sunt mici și simple, dar evitați să atingeți ambele fire care conectează capetele bateriei în același timp. Când tăiați fire sau testați tensiunea sau curentul în curent, aveți grijă să nu scurtcircuitați bateria sau să vă răniți prin electricitate sau căldură.
Pregătirea bateriei la pământ
Puteți produce baterii de masă din electrozi care sunt confecționate din metale care pot conduce un curent electric unul peste altul. Aceste metale pot funcționa atunci când sunt chiar în pământ, dându-i acestui tip de baterie numele. Va trebui să fiți afară într-o perioadă în care nu există vreme periculoasă, cum ar fi ploi abundente sau furtuni.
De asemenea, veți avea nevoie de 12 cuie (sau tije) de cupru care vor fi amplasate în pământ, 12 cuie (sau tije) de aluminiu zincate, sârmă de cupru și condensatoare cu valoare ridicată. În plus, veți avea nevoie de un voltmetru și de tăietori de sârmă. De asemenea, puteți utiliza opțional banda de măsurare, folie de aluminiu și o busolă pentru calcule mai rafinate atunci când creați bateria.
Înainte de a săpa în curte, asigurați-vă că aveți permisiunea de la utilitățile locale sau de la alte persoane care dețin proprietatea. Din motive de siguranță, poate aveți în vedere să săpați doar câțiva centimetri adâncime.
Crearea unei baterii la sol
Pentru a produce electrozii de pământ, folosiți tăietorii de sârmă pentru a îndepărta aproximativ 1,5 centimetri de izolație din sârmă de cupru. Înfășurați benzile de sârmă în jurul unghiilor de aluminiu și cupru. Apoi, introduceți electrozii și atașați cablurile multimetrului la ei. Setați multimetrul pe DC sau AC, în funcție de curentul pe care intenționați să îl utilizați.
Pentru a crea cea mai simplă baterie de pământ, de un singur tip de celule, puteți începe prin a fixa o unghie de cupru și una de aluminiu în pământ, la câțiva metri distanță. Conectați-le folosind firul de cupru. Asigurați-vă că sârma este înfășurată strâns și sigur în jurul capetelor fiecăreia dintre unghii. Verificați multimetrul pentru a vedea dacă puteți citi curent.
Înfășurarea strânsă a foliei de aluminiu în jurul firelor vă poate oferi un mod mai detaliat de încărcare între unghii. Pentru a crea o baterie mai complicată, cu mai multe celule, puteți utiliza toate cele 12 celule de aluminiu și cupru aranjate cu una conectată la cealaltă într-un circuit de serie alternând între aluminiu și cupru. Fiecare pereche de unghii conectate este o celulă în acest caz.
Deoarece puterea unei baterii de pământ depinde de conținutul de ioni al solului pământesc, funcționează doar în unele părți ale terenului. Curenții electrici naturali care curg prin sol din fier și alte metale ionice din pământ pot crea electricitate naturală.
Construirea unei baterii de monede
Construirea unei baterii de monede este un alt mod simplu și simplu de a demonstra curentul și tensiunea într-o baterie. Pentru aceasta, veți avea nevoie de câțiva bănuți de cupru, o bucată de folie de aluminiu, o bucată de țesut umed sau carton, foarfece, sare, un multimetru și un bol cu apă. De asemenea, puteți utiliza opțional oțet ca electrolit. Pentru a vă asigura că banul este fabricat din cupru, asigurați-vă că a fost produs după 1982.
Luați prosopul de hârtie sau țesutul umed sau carton și așezați moneda pe el, astfel încât să îi puteți tăia forma din prosopul de hârtie sau materialul umed. Pentru a crea electrolitul, amestecați câteva lingurițe de sare în vasul cu apă până se dizolvă. Dacă aveți oțet, puteți utiliza acest lucru ca un electrolit slab.
Introduceți țesătura sau țesutul umed în vasul electrolitului și scoateți-l după două minute. Înmuiați apa din exces. Înfășurați un ban în folie de aluminiu și tăiați-i forma. Apoi, puteți adăuga materialul îmbibat în folia de aluminiu și puneți moneda deasupra acesteia. Aceasta este celula dvs. de bază a bateriei.
Creați cât mai multe celule de baterie doriți și stivați-le una peste alta. Puteți testa pentru a vedea dacă bateria dvs. funcționează prin agătarea unui multimetru la ambele capete sau plasând o mică lumină LED care se va aprinde în prezența curentului electric. Gândiți-vă cum acest aranjament este similar cu aranjamentul multicelular al bateriilor terestre.
Construirea unei baterii cu sare
Similar cu bateria de monede, bateriile cu sare sunt fabricate cu un sfert.De această dată, veți avea nevoie de un piston cu seringă, 12 șuruburi de fier sau zinc, benzi de hârtie și șmirghel, sare, apă, un multimetru, o șurubelniță, lumini LED, un material izolant precum plastic sau carton și un fir de cupru. Folosiți șmirghel pentru a îndepărta izolația sârmei de cupru dacă există.
Rotiți una dintre benzile de hârtie în jurul unui șurub și înfășurați firul de cupru în jurul unghiei de 30 până la 40 de ori pentru toate cele 12 șuruburi. Asigurați-vă că firul de cupru nu atinge direct unghia, dar, mai degrabă, se sprijină pe fâșia de hârtie.
Folosiți pistonul seringii pentru a face șase găuri pe o parte a materialului izolant. Folosiți șurubelnița pentru a împinge fiecare șuruburi prin materialul izolant într-o formație de grilă. Această configurație va fi baza modului în care curentul electric curge prin circuit. Conectați-le folosind firul de cupru sigur și strâns.
Introduceți bateria în apă sărată câteva minute, astfel încât să poată conduce electricitate. Când îl scoateți din baia de apă, puteți utiliza un multimetru pentru a verifica tensiunea bateriei.
Aplicații ale acestor baterii
Deși aceste experimente sunt simple și rudimentare, fenomenele pe care le ilustrează ar putea avea aplicații practice în utilizarea apei pentru bateriile ieftine, reîncărcabile. Cercetările asupra materialelor electrolitice în fizică și chimie pot permite oamenilor de știință să utilizeze soluții saline ca bază pentru baterii.
Dezavantajul actual al utilizării apei ca electrolit pentru baterii este că nu furnizează aproape o tensiune la fel de mare ca celule cu litiu sau celule chimice similare din baterii. Cercetări recente au încercat să depășească acest obstacol.
Cercetările efectuate de laboratoarele federale elvețiene pentru știința și tehnologia materialelor au dus recent la descoperirea că utilizarea FSI de sodiu (bis (fluorosulfonil) sodiu) ca bază pentru soluția salină are o stabilitate electrochimică de până la 2,6 volți - aproape de două ori mai mare decât cea a alte fluide electrolitice apoase Acest lucru ar putea duce la baterii ieftine și mai sigure.
Bateriile terestre au avut o utilizare istorică considerabilă. Filozoful scoțian Alexander Bain a inventat bateria terestră în 1841 pentru a transforma fluxul de curent, iar această invenție va forma ulterior baza transmisiei telegrafice. Cercetările ulterioare care folosesc bateriile terestre ar duce la înțelegeri mai mari ale câmpului electric al Pământului, cum ar fi constatarea că curenții Pământului curg de la sud la nord.