טיפים שימושיים

סוללת תפוחי אדמה יעילה ופשוטה

Pin
Send
Share
Send
Send


אנו מכניסים חתיכה של נחושת וחוט אבץ לכל תפוח אדמה. ואז אנו מתחברים זה לזה חתיכות אבץ וחוטי נחושת מתפוחי אדמה שונים. לחיבורי חוט שאינם בשימוש אנו מחברים את החוטים. אנו לוקחים את השעון ובתא הסוללה אנו מוצאים את מחבר ה" - "- אנו מחברים את החוט מחוט האבץ אליו. באותה דרך אנו מחברים את חוט הנחושת למחבר "+". ו ... נס! השעון עובד!

בשביל מה מיועדת סוללת תפוחי אדמה?

מצבר תפוחי אדמה הוא מכשיר לא סטנדרטי שאינו יכול לשמש להנעת מכשירים בסביבה ביתית. אבל אז קל לו למצוא יישומים למטרות אחרות ולשקול את תהליך הייצור, למשל:

  • פרויקט נפלא לתערוכה מדעית.
  • לימודים משותפים בפיזיקה על ידי ילדים והורים.
  • תחביב יוצא דופן שתוכלו להפתיע חברים.

בעיקרון, מכשירים כאלה משמשים להפגנה או התקנה של חוקים פיזיים. ילדים מאוד אוהבים לערוך ניסויים בחקר זרם חשמלי.

הסבר על התהליך

פירות וירקות יכולים להיות מזינים לא רק לגופנו, אלא גם לאלקטרוניקה. על ידי הנחת חתיכות נחושת וחוט אבץ באלקטרוליט (חומר שפתרונותיו מוליכים זרם חשמלי) וסגירת המעגל, למשל על מולטימטר ביתי, אנו מקבלים את ערך המתח.

בנוסף לעמילן, תפוחי אדמה מכילים מספר רב של מלחים וחומצות מסיסים שונים, שישמשו אותנו כאלקטרוליט. חוט האבץ ב"סוללה "שלנו יהיה האלקטרודה השלילית (האנודה), וחוט הנחושת יהיה האלקטרודה החיובית (הקתודה). בסוללה מאולתרת כזו מתרחשת תגובת חמצון באנודה ותגובת צמצום מתרחשת בקתודה. אם סוגרים מעגל כזה, זרם חשמלי יזרום דרכו והשעון יעבוד!

במקום תפוחי אדמה אפשר להשתמש בבננות, תפוחים, תפוזים, לימונים.

איך להשיג חשמל מתפוחי אדמה

בתנאים מסוימים ניתן בהחלט להשיג חשמל מתפוחי אדמה, פירות וירקות. התוצאות מודגמות בבירור בלוח התוצאות של המודד.

די בזרם זה בכדי להדליק נורית LED או מכשיר קטן המונע על סוללה. למשהו נוסף, מקורות נוכחיים דומים אינם מיועדים.

היעילות של סוללה תוצרת בית תהיה גבוהה יותר אם קיימים התנאים והכללים הטכניים:

  • אם אותם אלקטרודות מתכתיות מוחלפות בחומרים שונים, במקרה זה המתח יעלה בצורה ניכרת. בדרך כלל, אבץ משמש לקתודה, ונחושת לאנודה.
  • יעילות תאי תפוח האדמה עולה עם שטח האלקטרודות.
  • אבץ נלקח מסוללה ישנה. זוהי זכוכית עם תא גלווני מותקן. אם אין סוללה, אתה יכול לקחת מסמר מגולוון רגיל, בורג וחומר הידוק אחר דומה.
  • ניתן לקחת נחושת לאנודה מליבות הכבלים או להשתמש ברזי נחושת ומהדקים אחרים.

האלמנט המורכב על בסיס נחושת ואבץ ייתן חשמל מתפוחי אדמה עם מתח של לפחות 0.5-0.7 וולט. שלמות תפוח האדמה לא משנה, הדבר החשוב ביותר הוא שהמיץ הפנימי נשמר.

תהליכים פיזיקו-כימיים בתפוחי אדמה מתקדמים כדלקמן. נוצר מדיום חומצי על פני האנודה, שם מתרחשת תגובת redox. במהלך החמצון משתחררים שני אלקטרונים ומשאירים שני אטומי אבץ.

נחושת היא חומר חמצון חזק מאוד ומושכת לעצמה את כל האלקטרונים החופשיים. אם המעגל נסגר על ידי חיבור מולטימטר או נורה, תנועת האלקטרונים תתחיל בכיוון מהאנודה לקתודה, כלומר זרם חשמלי יופיע במדיום האלקטרוליטי.

האלקטרוליט עצמו מורכב מתמיסה חלשה-מלח הכלולה בתוך מיץ תפוחי האדמה שבתוך פקעת. במהלך התגובה צורכים אבץ וגודל האלקטרודה פוחת.

פקעות תפוחי אדמה עצמן משמשות רק כסוג של אחסון למיץ אלקטרוליטי.

כל הפעולה הזו בעלת ערך רק מבחינה תיאורטית או קוגניטיבית, אך היא לא קיבלה שימוש מעשי.

דרכים להשיג חשמל

מה שנקרא חשמל תפוחי אדמה ניתן להשיג בדרכים אחרות. כדי להשיג זרם, למשל, אפשר באמצעות אלמנט צלחת. חתיכה שטוחה נחתכת ומונחת בין צלחות הנחושת והאבץ.

ניתן להשתמש בסגסוגות של מתכות אלה אם לא ניתן להשיג אותן בצורה טהורה. לוחות נחושת עשויים מטבעות, ואבץ - מכביסות מגולוונות שטוחות באותו הקוטר.

אלמנטים כאלה הם בגודל קומפקטי ומורכבים בקלות לסוללת תפוחי אדמה משותפת.

אם יש מעט מדי אנרגיה באלמנט תפוחי אדמה נחושת אחד, ניתן לפתור את הבעיה כיצד להשיג זרם רב יותר על ידי חיבור מספר חלקים כאלה בסדרות. כתוצאה מכך מתח הסוללה יגדל משמעותית. סכמה זו כוללת חיבור של הקוטב החיובי של אלמנט אחד לבין הקוטב השלילי של אלמנט אחר.

החוטים שנמצאים בקצוות ימלאו את התפקיד של פלוס ומינוס עבור כל הסוללה. הערך של המתח הכולל יהיה סכום ה- EMF של כל האלמנטים המחוברים זה בזה. כך, אפילו שני תאים המחוברים בסדרה מאפשרים להשיג חשמל מתפוחי אדמה בכמות של 1.5 וולט, בהשוואה לסוללות אצבעות רגילות.

איך להכין מצבר תפוחי אדמה

לייצור סוללת תפוח אדמה משתמשים במערכת חיבור מקבילה. הזרמים של כל אלמנט מסוכמים.

כל הקטבים החיוביים משולבים לפלוס משותף וקטבים שליליים למינוס משותף. כל הכוח החשמלי בסך הכל יהיה ערכי זרמים בודדים, בשילוב מעגל מקביל.

המתח שווה לערך המתח הממוצע של כל אלמנט בודד.

ישנן גם תכניות משולבות לייצור חשמל, תוך שילוב של אפשרויות טוריות ומקבילות.

זה מאפשר להגדיל משמעותית את הזרם והמתח המרבי של סוללת תפוח האדמה.

העיצוב שהתקבל נחשב למישוש למדי וחשמל מתפוחי אדמה במצב חירום יכול להטעין את סוללת הטלפון. הכל תלוי במספר הפקעות המעורבות בשרשרת.

פקעות תפוחי אדמה מבושלים יעילות יותר. במהלך טיפול בחום מתרחשת הרס של חומרים אורגניים, והעמידות החשמלית של המיץ מופחתת משמעותית. צלחת תפוחי אדמה מבושלת בבית חזקה יותר מפקעות גולמיות.

חשמל מתפוחי אדמה בבית.

האם אתה יודע מה אתה יכול להשתמש בתפוחי אדמה בכדי להפעיל נורה? אנרגיה כימית בין שתי מתכות מומרת לאנרגיה חשמלית ויוצרת מעגל באמצעות תפוחי אדמה! זה יוצר מטען חשמלי קטן שניתן להשתמש בו כדי להדליק את האור. מאמר זה הוא דוגמה נהדרת לאופן שבו אנרגיה מגיעה בצורות רבות וכיצד מוצרים משתמשים באנרגיה זו כדי לבצע עבודה. הסוללה ממירה את האנרגיה מכימית לחשמלית כך שהנורה עובדת (נקודות מבחן C ו- D).

חשמל מתפוחי אדמה בבית הוא ניסוי מעניין מאוד עבור נערים בגיל בית הספר.

שלב 9: בדיקת החיבורים

הביטו היטב בתפוחי האדמה. לכל תפוח אדמה בסוללה צריך להיות צד אחד של אבץ (בורג) וצד נחושת אחד (אגורה) עם חוטים מחוברים. השאר שני חוטים, אחד הולך לפרוטה ואחד לברגה. חוטים אלה מחוברים לנורה או מד מתח.

טיפ. אם אתה רוצה להוסיף עוד תפוחי אדמה לעוצמה רבה יותר, הקפד לעקוב אחר התבנית הזו! לכל תפוח אדמה צריך להיות בורג אחד ומטבע אחד!

שלב 11: איך עובד חשמל מתפוחי אדמה - הסבר

מצבר תפוחי אדמה הוא סוג של סוללה הידועה כתא אלקטרוכימי. כימיקלים של אבץ ונחושת (בורג ובמטבע / חוט) מגיבים זה עם זה, מה שמוביל לאנרגיה כימית.

  • אנרגיה כימית זו מומרת לאנרגיה חשמלית באמצעות העברת אלקטרונים ספונטניים.
    תפוח אדמה משמש כחוצץ ואלקטרוליט לשתי מתכות.
  • המשמעות היא שהיא מפרידה בין אבץ לנחושת, וגורמת לאלקטרונים לנסות לעבור ממתכת אחת לשנייה על מנת לעבור דרך תפוח האדמה ויוצרים מתאר. אלקטרונים מסוגלים לזרום דרך תפוחי אדמה מכיוון שהוא פועל כמו אלקטרוליט.

שתי המתכות הללו עדיין יגיבו אם הן פשוט נוגעות זו בזו ללא תפוחי אדמה, אך ללא מחסום ואלקטרוליט, האנרגיה המשתחררת מהתגובה אינה יוצרת מעגל, וזה מה שמעביר אנרגיה לנורה.

שלב 12: תהליך הלמידה שלנו

הבעיות שהיו חייבות להיפתר במהלך הניסוי כדי להשיג חשמל מתפוחי אדמה בבית: שתי תפוחי אדמה לא מצליחים להפעיל את נורת האור שלנו, ולכן הייתי צריך להוסיף עוד תפוחי אדמה, לצורך הניסוי עדיף להשתמש בנורת LED ולא במנורת ליבון, מכיוון שמנורת ליבון דורשת יותר אנרגיה. האור בנורה נדלק עם ארבעה תפוחי אדמה ומנורת לד יעילה.

2 דרכים להכנת מצבר תפוחי אדמה

בטח רבים ממסלולי הפיזיקה זוכרים או שמעו שתפוחי אדמה רגילים, ולא רק ממנו, תוכלו להשיג מעט חשמל.

מה נדרש לשם כך, והאם ניתן להדליק פנס בעל עוצמה נמוכה בדרך זו, שעוני LED המופעלים באמצעות סוללות של וולט וולט או לגרום לרדיו לעבוד? וכן, ולא, בואו נבין ביתר פירוט.

מאיפה הבטטה?

כדי להבין שהמתח מהתפוח אדמה אינו פיקציה, אלא דבר אמיתי מאוד, פשוט הדביקו את הגשמים החדים מהמדוד למטה תפוח אדמה אחד ותוכלו לראות מיד כמה מיליוולט על המסך.

  1. אם מסבכים מעט את העיצוב, למשל, בצד אחד של פקעת הכנס אלקטרודה נחושת או מטבע ברונזה, ומצד שני משהו אלומיניום או מגולוון, אז רמת המתח תעלה משמעותית.
  2. מיץ תפוחי אדמה מכיל מלחים וחומצות מומסים, שהם בעצם אלקטרוליט טבעי.
  3. אגב, באותה הצלחה תוכלו להשתמש בלימונים, תפוזים, תפוחים לצורך זה. כך, כל המוצרים הללו יכולים להניע לא רק אנשים, אלא גם מכשירי חשמל.
  4. בתוך פירות וירקות כאלה, בגלל התחמצנות, אלקטרונים ידלפו מהאנודה שקועה (מגע מגולוון). והם יימשכו למגע אחר - נחושת.

יחד עם זאת, אל תבלבלו, חשמל לא מופק ישירות מתפוחי אדמה כאן. הוא מפותח היטב בדיוק בזכות תהליכים כימיים בין שלושת היסודות:

ודווקא קשר האבץ כאן משמש כהוצאה. כל האלקטרונים דולפים ממנו. בתנאים מסוימים, אפילו אדמה אדמתית יכולה לייצר חשמל. התנאי העיקרי הוא החומציות שלו.

אתה תוחב שני מקלות על תנאי באדמה (באופן טבעי מאבץ ונחושת) ומודד את המתח. לפעמים ההבדל הפוטנציאלי מגיע ל 0.2 וולט. עם אדמה לחה, התוצאה משתפרת.

זו מה שמכונה סוללת האדמה.

הרכבת סוללות תפוחי אדמה

אז הנה מה שצריך כדי להרכיב סוללה קיבולית פחות או יותר:

כמה קטעים, מכיוון שחוש אחד לא יספיק.

  • נחושת, רצוי חוטים מוצקים

ככל שהחתך גדול יותר, כך ייטב.

  • מסמרים או ברגים מגולוונים ונחושת (אתה יכול להשתמש רק בחוט)

מסמרים ישחקו את התפקיד העיקרי בייצור חשמל לפנס.

  • מגולוון הוא מגע מינוס (אנודה)
  • מצופה נחושת היא פלוס (קתודה)

אם אתה משתמש בציפורניים פשוטות במקום מגולוון, אתה תאבד במתח עד 40-50%. אבל כאופציה, זה יעבוד בכל מקרה.

כך גם השימוש בחוט אלומיניום במקום במסמרים. יחד עם זאת, הגדלת המרחק בין האלקטרודות בתפוח אדמה אחד אינה ממלאת תפקיד מיוחד.

קח חוטי נחושת (ליבת מונו) עם חתך רוחב של 1.5-2.5 מ"מ 2, אורך 10-15 ס"מ. הפשט אותם מבידוד וסובב אותם על ציפורן.

עדיף כמובן להלחם, אז אובדן המתח יהיה הרבה פחות.

מסמר נחושת אחד בצד אחד של החוט, ומגולוון בצדו השני.

לאחר מכן, פרש את תפוחי האדמה והכניס לתוכם בהדרגה ציפורניים.

במקביל מוחדרים לכל פקעת ציפורניים שונות, מזוגות חוטים שונים. כלומר, מגע אבץ אחד ומגע נחושת אחד צריך להיות תקוע בכל תפוח אדמה.

פקעות שונות מחוברות זו לזו, רק דרך מסמרים מחומרים שונים - נחושת + אבץ - נחושת + אבץ וכו '.

נניח שיש לך שלוש תפוחי אדמה, וחיברתם יחד בצורה שתוארה לעיל. כדי לגלות איזה סוג מתח קרה, השתמש במולטימטר.

העבר אותו למצב מדידת מתח DC וחבר את בדיקות המדידה למוליכים של תפוחי האדמה הקיצוניים, כלומר למגע החיובי הראשוני (נחושת) ולשלילי הסופי (אבץ).

אפילו עם שלוש תפוחי אדמה בינוניים ניתן להשיג כמעט 1.5 וולט.

אם המקסימום מפחית את כל ההתנגדות החולפת, ולשם כך:

  • כאלקטרודה נחושת, השתמשו לא במסמר, אלא בעצם החוט שאליו מועבר המעגל
  • החל הלחמה במגעים

אז רק 4 תפוחי אדמה מסוגלים לספק עד 12 וולט!

אם הפנס הזול שלך מופעל על ידי שלוש סוללות אצבע, כדי להדליק אותו בהצלחה תצטרך כ -5 וולט. כלומר תפוחי אדמה בעת שימוש בחוטים רגילים זקוקים לפחות פי שלושה יותר.

לשם כך, אגב, אין צורך לחפש פקעות נוספות, פשוט חותכים את הסכומים הקיימים למספר חלקים בעזרת סכין. ואז בצע את אותו הליך עם חיווט וברזל.

הכנס לכל ציפורן פקעת אחת מגולוון ושני נחושת אחת. כתוצאה מכך, ניתן בהחלט לקבל מתח קבוע של יותר מ -5.5 וולט.

האם תיאורטית, מתפוח אדמה בודד אחד, ניתן להשיג 5 וולט ובו זמנית להבטיח כי המכלול כולו אינו גדול מסוללת אצבעות? זה אפשרי וקל מאוד.
חותכים את חתיכות הגלעין הקטנות מתפוחי האדמה, והניח אותן בין אלקטרודות שטוחות, למשל מטבעות של מתכות שונות (ברונזה, אבץ, אלומיניום).

כתוצאה, עליכם להשיג משהו כמו כריך. אפילו חתיכה אחת של מכלול כזה יכולה לוותר על 0.5 וולט! ואם אתה מרכיב אותם כמה חלקים, אז בקלות ניתן להשיג את הערך הנדרש עד 5V בפלט.

נראה שהכל הושג, ונשאר רק למצוא דרך לחבר את החיווט למגעי הכוח של הפנס או הנוריות.

עם זאת, לאחר השלמת הליך כזה ואיסוף עיצוב לא חלש מכמה כרטיסים, תתאכזב מאוד מהתוצאה הסופית.

נוריות נוריות בעלות עוצמה נמוכה בהחלט ידליקו, אחרי הכל, עדיין יש לך את המתח. עם זאת, רמת הבהירות של הזוהר שלהם תהיה עמומה קטסטרופלית. מדוע זה קורה?

  • כי, למרבה הצער, תא גלווני כזה נותן זרם זניח. זה יהיה כל כך קטן שלא כל המולטימטרים יכולים למדוד אותו.
  • מישהו יחשוב, מכיוון שאין מספיק זרם, אתה צריך להוסיף עוד תפוחי אדמה והכל יסתדר. להלן ניסוי וידאו באמצעות שנות ה -40! תפוחי אדמה ומחברים אותם עם נורת LED עד 110V.
  • כמובן שגידול משמעותי בפקעות יגדיל את מתח העבודה.
  • כשמחברים עשרות ומאות תפוחי אדמה בסדרות, המתח יעלה, אך לא יהיה הדבר החשוב ביותר - יכולת מספקת להגדיל את חוזק הזרם.

וכל הבנייה הזו לא תתאים באופן רציונלי.

דרך מעשית עם תפוחי אדמה מבושלים

אך עדיין, האם יש דרך פשוטה להגדיל את העוצמה של סוללה כזו ולהקטין את גודלה? כן יש.

לדוגמה, אם למטרה זו אתה משתמש לא תפוחי אדמה גולמיים, אלא תפוחים מבושלים, הרי שכוחו של מקור חשמל כזה גדל מספר פעמים!

  1. כדי להרכיב עיצוב קומפקטי נוח, השתמשו במתחם מהסוללה הישנה בתבנית C (R14) או D (R20).
  2. מחק את כל התוכן בפנים (באופן טבעי, למעט גרעין גרפיט).
  3. במקום למלא, מלאו את כל החלל בתפוחי אדמה מבושלים.
  4. ואז הרכיב מחדש את הסוללה בסדר הפוך.
  5. חלק האבץ של מארז הסוללות הישן ממלא כאן תפקיד משמעותי.
  6. השטח הכולל של הקירות הפנימיים גדול בהרבה מאשר רק ציפורן תקועה בתפוח אדמה גולמי.
  7. מכאן העוצמה והיעילות הגדולה.

מקור כוח אחד כזה יפיק בקלות כמעט 1.5 וולט, כמו גם סוללה קטנה מסוג אצבעות.

אבל הדבר החשוב ביותר עבורנו הוא לא וולטים, אלא מיליאמפים. אז, מודרניזציה "מבושלת" שכזו מסוגלת לספק זרם של עד 80mA.

סוללות אלה יכולות להפעיל את המקלט או שעון LED אלקטרוני.

יתר על כן, כל המכלול יעבוד לא לשניה, אלא למשך מספר דקות (עד עשר). יותר סוללות ותפוחי אדמה, יותר חיי סוללה.

סוללת תפוחי אדמה

יש כרגע בום חשמלי במשפחה שלנו. אבינו אוסף אורות ריצת יום למכונית, ולדיק ואני עושים ניסויים בחשמל סטטי. מקר משחק עם הצעצועים האהובים עליו, שרבים מהם מונעים על ידי סוללות.

והתעניינו בשאלה של איך לגרום לסוללה לעשות זאת בעצמך. לאחר חיפושים אחר מידע על מרחב הרשת, למדנו זאת יכול להכין סוללת תפוחי אדמה.

הם החליטו לא לעצור ליד ירק אחד, אלא ערכו מחקר על תפוח, מלפפון, לימון, בצל ועגבנייה.

כדי להכין מצבר של פירות וירקות אנו זקוקים ל:

  • ירקות, פירות,
  • ציפורני אבץ
  • מסמרים נחושת או חתיכות של חוט נחושת,
  • חוטים עם מהדקים,
  • לד
  • מולטימטר.

השתמש בתפוחי אדמה כדוגמה, שקול כיצד ומה לעשות. הכנס לתפוחי האדמה מסמר ומסמר נחושת. לא מצאתי מסמרים נחושת, אז יצרתי חתיכות מחוטי נחושת עבים.

בשלב הבא עליכם לחבר את החוטים לציפורניים בעזרת תניני תנין. הקצוות החופשיים של החוט מחוברים למתקן השינוי (במקרה שלנו זהו מולטימטר), המציג את המתח שמתרחש בקצות המוליך.

קבץ את נתוני המדידה.

אז, ירקות ופירות ניסיוניים נותנים את המתח הבא (V):

  • תפוח - 0.968,
  • עגבניה - 0.867,
  • מלפפון - 0.829,
  • בצל - 0.832,
  • לימון - 0.815,
  • תפוחי אדמה - 0.874.

בקבוצת הירקות (הפירות) שלנו, המובילה מבחינת המתח המתקבל הייתה תפוח, ובפיגור שמאחור התברר שהוא לימון.

כמובן שלא יצרנו עיצובים כאלה רק כדי למדוד את המתח. המטרה שלנו היא לייצר סוללה, כלומר מקור אנרגיה שיכול לגרום ל LED שלנו לזרוח.

קיבלנו נורית LED מאבא, אבל לא ידענו איזה מתח נדרש בכדי לגרום לו לזרוח. הם החלו להתנסות בכל ירק ופירות. הם הגיעו למסקנה שהם מקורות אנרגיה חלשים מאוד. אבל אפשר לתקן את זה קצת.

כדי עדיין לקבל את האור, התכנסנו שרשרת עשויה עגבניות, ציפורניים וחוטים.

איך מכינים מצבר של ירקות

לשם כך הוכנס מסמר לכל אחת מהעגבניות, אליהן היה מחובר חתיכת חוט נחושת דק בקצהו. הקצה השני של החוט נתקע בירק. התברר חיבור סדרתי, שקראנו לו שרשרת. שרשרת של שישה עגבניות נתנה מתח של 2.68 V. זה הספיק בכדי להאיר נורית לד קטנה.

הבעל לא באמת האמין בנו, אבל עשינו את זה! כמובן, מיד עלו רעיונות ליצירת שרשרת כזו שתביא נורה אמיתית לאור! אני חושב שבשביל זה אנו זקוקים לכ -400 ירקות (פירות), יהיה זול יותר להשתמש בתפוחי אדמה. אני בטוח שבהחלט נחזור לרעיון הזה כשאנחנו הולכים לסבא ולסבתא (יש מקום שהפנטזיות שלנו יכולות לטייל בו).

יש כל כך הרבה מעניין מסביב, שווה לעצור לרגע, להסתכל מקרוב ולנסות לעשות את זה! זה לא תמיד מסתדר כמגובל או כמו שכתוב בספר, אבל אתה לא יכול לוותר! נסה בצורה כזו או אחרת, אך הקפד לנסות ולרצות.

התחלתי ללמד זאת לבני הבכור. בעבר, עם הכישלון הקל ביותר, הוא הפיל את ידיו, וכעת הוא מגיע לתוצאה גם במצבים חריגים. פעם ניסיתי לשים סנדלים על גרבי צמר (אני לא יודע לאיזו מטרה). אמרתי שהוא לא יכול היה להצליח, אליו קיבלתי את התשובה: "אם אתה באמת רוצה, זה בהחלט יסתדר."

כדי לערוך ניסויים בחשמל סטטי, אתה צריך וצריך למשוך אליו אבא, דוד או סבא. עזרה לגברים תתקבל בברכה. והניסויים הללו יעניינו את כולם ועבור בנים ובנות. כבר ראית שהמדע כיף.

מקור זרם אלקטרוכימי

גנרטורים אלקטרומכניים הנושא של מאמר נפרד; היום נדבר על מקורות זרם אלקטרוכימיים. כולם מסודרים בפשטות - אתה צריך שתי מתכות, האחת מהן אלקטרופוזיטיבית, והשנייה, בהתאמה, אלקטרונגטיבית.

במילים אחרות, אחד מתמוסס, והשני מייצר אלקטרונים. מתכות לא צריכות להיות במגע, ואלקטרודות של מתכות אלה נמצאות באלקטרוליט כך שזרם יון יזרום ביניהן. מהאלקטרודות אתה יכול להניע מעגל חשמל.

הנה המקור ומוכן.

ברור כי למקור הזרם האלקטרוכימי פוטנציאל נמוך מאוד - חצי וולט או פחות. זה תלוי ישירות בהבדל הפוטנציאלי של המתכות מהן האלקטרודות מיוצרות. אין הרבה זוגות מתכות נוחים: הפוטנציאלים שלהם ידועים. לכן, התאים האלקטרוכימיים משולבים לסוללות, מתחברים בסדרה.

הסוללה הידועה של עופרת רכב היא סוללה כזו - יש לה 6 תאים (פחיות) המחוברים בסדרה. כל סוללה היא גם סוללה של תאים רצופים. במקום זאת, אין אף אחד, ישנם תאים חד-תאיים, אך הם עדיין נקראים סוללות לכלליות.

כל הנערים יודעים כי אין סוללת אלקטרוליט נוזלית בסוללות. האלקטרוליט בהם ספוג חומר מילוי - זה נוח להפעלה. כלומר המילוי הוא סוג של ספוג במילוי אלקטרוליט סמיך מאוד. די בכך כדי שהאלקטרוליט יוכל להעביר זרם יונים.

סוללות למכשירי UPS (ספקי כוח בלתי ניתנים להפרעה - בערך), למשל ג'ל. שם, הג'ל הוא גם כמו נוזל סמיך, כלומר לא נוזל כמו חומצה גופרתית מסוללות עופרת. עם זאת, זה עדיין אלקטרוליט.

איך להדליק חדר עם תפוחי אדמה

אם נהנית לעשות ניסויים בבית הספר, אז הקטן הזה ניסוי - בשבילך.

דרושים רק כמה תפוחי אדמה. עם כמה חומרים פשוטים שתוכלו לקנות בחנות כלים, תוכלו להפוך אותם לסוללה. "מכשיר" זה יועיל בדור החדש של בתים ירוקים.

החוקר חיים רבינוביץ 'מהאוניברסיטה העברית בירושלים פעל במשך מספר שנים כדי ליצור מכשיר לחילוץ אנרגיה מתפוחי אדמה.

רעיון זה הגיע אליו כשחשב על איך עזור לאנשים ללא גישה לרשת החשמל.

כפי שגילה רבינוביץ ', עם רק כמה חוטים, זה מספיק כדי לחבר זוג תפוחי אדמה עם מנורת LED כדי להדליק את המנורה.

המחקר מצא זאת מספיק תפוחי אדמה כדי להאיר חדר למשך 40 יום.

איך עושים זאת?

  • חבר את שני החוטים למוטות הנחושת.
  • הדביק גזע אחד לכל תפוח אדמה.
  • חברו את החוט השלישי עם מוט אבץ והדביקו אותו לאחד תפוחי האדמה.
  • קח את קצה החוט שמגיע ממוט הנחושת שתקע בתפוח אדמה זה, והצמיד אותו למוט אבץ אחר.
  • הדביקו את המוט הזה לתפוח אדמה אחר.
  • חבר את שני קצוות החוטים הנותרים לנורה.
  • בוצע! אתה יכול להאיר את החדר שלך.

איך זה עובד?

כמובן תפוחי אדמה אינם מייצרים חשמל, אך יש להם חומצה אסקורבית. אם אלקטרודות נחושת ואבץ מחוברות אליו, האלקטרונים עוברים מצד אחד לצד השני ויוצרים זרם חשמלי.

תופעה זו מכונה "תגובת החמצון האורגני". האנרגיה שמתקבלת בו מספיקה להנעת מכשירי חשמל שונים.

קצת היסטוריה

לדברי רבינוביץ ', למרות שתפוחי אדמה נמצאים בשימוש נרחב בבתי ספר להפגנת דפוסים מסוימים, איש לפניו לא בדק את האפשרות להשתמש בפקעת זו כמקור אנרגיה.

הפיזיקאים המפורסמים אלסנדרו וולטה ולואיג'י גלוואני בשנת 1780 השתמשו בשיטות שונות לייצור זרם חשמלי, למשל:

  • שימוש בנייר ספוג במי מלח
  • שימוש ב"סוללה "של שתי לוחות מתכת ואדמה, או דלי מים.

תעלומת תפוחי האדמה

אם ניסוי זה מצליח, מדוע תפוח אדמה לא משמש לייצור חשמל בקנה מידה אדיר?

רבינוביץ 'מאמין שזה די מציאותי, אם כי זה ידרוש מחקר נוסף.

אבל אנשים רבים דוחים את הרעיון לייצר חשמל ממוצרים.

באופן דומה, הם מוחים נגד ייצור דלק ביולוגי. הם מאמינים שכשמדינות רבות אנשים רעבים, זה לא נכון להשתמש במוצרים כדי לייצר דלק.

הסטטיסטיקה אומרת את זה בכל העולם מגדלים כ -360 מיליון טונות תפוחי אדמה. מלבד היותו קל לאחסון, ייצור תפוחי אדמה זול למדי.

אבל בגלל הזילות והחשמל ממנו צריך להיות זול.

וייצור מוטות נחושת ואבץ יעלה פחות מאשר, למשל, השימוש במנורות נפט. אך הבעיה היא שאנשים רבים אינם מקבלים את עצם הרעיון להשתמש במוצרים כדי להאיר את בתיהם.

איך להכין גנרטור חשמלי מתפוחי אדמה

מיד, אני רוצה להזהיר את חברי כי סביר יותר שהחוויה הזו של עשה זאת בעצמך תהיה קומית. אבל אם לשפוט על פי הביקורות, להשיג ניצוץ חשמלי והצית אש חתיכת כותנה גנרטור חשמלי תפוחי אדמה באמת אפשרי. כמובן, אני עצמי לא ניסיתי לעשות זאת בעצמי, ואני אפילו לא יכול לדמיין מדוע המוצר הזה יכול להועיל.

אמנם, אם לא נגמרו לך גפרורים, אבל יש לך תפוחי אדמה, כמו גם שני חוטים, שני קיסמים, מלח, משחת שיניים, סכין וכפית, כנראה שאתה יכול להדליק אש.

  • אז אנו מנקים את החוטים וחותכים את תפוח האדמה לשני חצאים. אנו חודרים מחצית מכמות תפוחי האדמה בחוטים,

    אילו כלים יידרשו ליצירת מצבר ירקות

    כדי להפוך ירק למקור זרם ישר יש צורך בכלים וחומרים נוספים, מכיוון שהוא לא ייצר חשמל מעצמו. סוללת תפוח האדמה תושג באמצעות החומרים הבאים:

    • 2-3 תפוחי אדמה גדולים.
    • מסמרים עשויים אבץ ונחושת.
    • חוטי נחושת עם ליבת יחיד.
    • מד זרם, עדיף מולטימטר.
    • לד

    בנוסף, אתה זקוק למגהץ, צבת, מספריים לחיתוך מתכת. רצוי להכין את מקום העבודה ולקחת אופציונלי מטלית לחה לנגב את פני השטח.

    תפוחי אדמה הם החומר הזמין ביותר, אך בעלי מלאכה עורכים לעתים קרובות ניסויים בפירות הדר וירקות ופירות אחרים. עיקרון הייצור, כמו גם השימוש, זהה לתפוחי אדמה. אתה רק צריך לקחת עוד קצת חוט ומסמרים.

    תכונות של ייצור מקור אנרגיה יוצא דופן

    לא צריך להיות בעל מטען ענק של ידע בפיזיקה או להיות שקע בכל המקצועות כדי להבין איך מייצרים סוללה מתפוחי אדמה. אפילו ילד יכול להתמודד עם המשימה. העיקרון בייצור מצבר תפוחי אדמה:

    1. ראשית עליכם להכין את חוט הנחושת. הסר את המבודד, אם קיים, ופשט היטב את קצות החוט.
    2. חבר מסמר נחושת לקצה האחד של החוט, ואבץ לקצה השני. אם אתה מלחם את החוט לגורמים, אובדן המתח יקטן.
    3. מסדרים את תפוחי האדמה ברצף ומחברים את הירקות עם חוטים ומסמרים. שני יחידות ציפורניים שונות תקועות בכל יחידה. אם מוכנס אבץ בראשון, הגיוני שבשני - נחושת. לכן, בחלק אחר של תפוח האדמה השני אתה צריך לתקוע מסמר מאבץ.
    4. בשלב הבא, כדאי לבצע מדידות DC: לחצו על הציפורניים הסופיות לבדיקות של המולטימטר או מד זרם. שלוש תפוחי אדמה יכולים להראות מתח של 1.5 וולט.
    5. אתה יכול להגדיל את מספר האלמנטים בשרשרת הירקות. מספיק לחתוך כל תפוח אדמה למספר חלקים. ואז המתח יגבר.

    בזכות אינדיקטורים כאלה, סוללת תפוחי אדמה תוכל להדליק נורית לד קטנה. מספיק לחבר רק שני מסמרים סופיים מה תפוח האדמה הראשון והאחרון לחיווט גוף התאורה.

    עקרון הפעולה של מכשיר כזה

    לפני שתתחיל לייצר מצבר ירקות אתה יכול למדוד. מספיק להכניס את חוטי המיקרומטר לתפוח האדמה. התוצאה קופצת מייד ללוח התוצאות עם אינדיקטור של מספר מילי-וולט. אם אתה מחבר את חוטי המכשיר למטבעות, אשר מוחדרים אז לפרוסה על תפוח האדמה, אז האינדיקטורים יגברו.

    תפוחי אדמה מכילים מלחים וחומצות, הממלאים את התפקיד של אלקטרוליט. אלמנטים אבץ ונחושת הם האנודה והקתודה בהתאמה. אתה יכול להשתמש באלמנטים העשויים פלדה או אלומיניום, אך מחווני המתח יהיו נמוכים יותר, מכיוון שלחומר יש התנגדות גבוהה.

    מצבר של לימון ותפוחי אדמה יהיה יעיל בהרבה ממקור נוכחי מירק בודד. הודות לתהליכים החמצוניים המתרחשים במהלך אינטראקציה של אבץ, נחושת וחומצות, נוצר זרם חשמלי. האלקטרודות עוברות ברצף מהאנודה לקתודה במהירות מסוימת. מצבר תפוחי אדמה בבית עובד על אותו עיקרון. לכן, לומר שהזרם מרוכז בתפוח האדמה זה טיפשי.

    צפו בסרטון: The Great Gildersleeve: New Neighbors Letters to Servicemen Leroy Sells Seeds (יוני 2020).

    Pin
    Send
    Share
    Send
    Send