باتری سیب زمینی: درک انرژی شیمیایی و الکتریکی: 13 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

آیا می دانستید که می توانید یک لامپ را فقط با یک یا دو سیب زمینی روشن کنید؟ انرژی شیمیایی بین دو فلز به انرژی الکتریکی تبدیل شده و با کمک سیب زمینی یک مدار ایجاد می کند! این یک بار الکتریکی کوچک ایجاد می کند که می تواند برای روشن کردن چراغ استفاده شود.

این آموزش یک مثال عالی از نحوه تولید انرژی در اشکال مختلف و نحوه استفاده محصولات از این انرژی برای انجام کار است. باتری سیب زمینی انرژی را از شیمیایی به الکتریکی تبدیل می کند تا لامپ کار کند (معیارهای C و D).

از طریق این آموزش ، Faith Davis ، Cheyenne Balzer و Spencer White را دنبال کنید تا از سیب زمینی یک باتری بسازید و امیدوارم در مورد استفاده از انرژی و فناوری هایی که از آن استفاده می کنند ، چیزی بیاموزید!

مرحله 1: جمع آوری مواد

• 2 عدد سیب زمینی (در صورت تمایل به قدرت بیشتر می توان آن را با مقدار بیشتری تهیه کرد)
• 2 سکه
• 2 میخ/پیچ با روکش (اکثر پیچ ها از قبل روی اندود شده اند)
• 3 عدد سیم مسی
• یک لامپ LED کوچک یا ولت متر

مرحله 2: سیم کشی نوار مس برای نصب پنی

شما باید مطمئن شوید که سیم را به اندازه کافی برداشته اید تا به خوبی در اطراف سکه بپیچید.

مرحله 3: یک شکاف را در هر سیب زمینی برش دهید

هر شکاف باید بتواند یک پنی را جا دهد ، اما نیازی به دقت ندارد زیرا همیشه می توان بعداً آن را تنظیم کرد!

مرحله 4: پنی را با سیم بپیچید و داخل سیب زمینی بگذارید

پنی سیم پیچ شده باید محکم در شکافی که قبلاً ایجاد کرده اید جا بگیرد. این ممکن است کمی تنظیم کننده و کمی نیروی لازم برای به دست آوردن پنی نیاز داشته باشد.

مرحله 5: انتهای دیگر سیم مسی را ببرید

در طرفی که سکه به آن وصل نیست ، سیم را به اندازه دلخواه بین سیب زمینی دیگر به علاوه یک یا دو اینچ کوتاه کنید.

مرحله 6: پیچ روکش شده را داخل سیب زمینی قرار دهید

شما می خواهید به اندازه کافی پیچ را در انتهای دیگر سیم مسی بگذارید تا دور آن بپیچد ، اما همچنان پیچ را در سیب زمینی محکم نگه دارید. مطمئن باشید پیچ تا انتها از طریق سیب زمینی شما عبور نمی کند! این مرحله تا حدودی نیرو می برد و اگر به جای تلاش برای پیچاندن پیچ در آنجا آن را بچرخانید راحت تر است.

مرحله 7: انتهای دیگر سیم مسی را دور پیچ بپیچید

دو سیب زمینی را با سیم از پنی به پیچ وصل کنید.

مرحله 8: مراحل 2 - 4 را تکرار کنید

یک شکاف جدید برای یک پنی در سیب زمینی دوم که قبلاً پیچ دارد برش دهید و سیم جدیدی را که در آن بسته شده است داخل سیب زمینی قرار دهید.

نکته: ما همه سیم های خود را به طور کلی به یک اندازه می بریم تا بعداً کارها آسان تر شود.

مرحله 9: مراحل 6 - 7 را تکرار کنید

یک پیچ به سیب زمینی که فقط یک پنی دارد وارد کنید و یک سیم جدید به پیچ وصل کنید.

مرحله 10: اتصالات را مرور کنید

در نهایت ، این چیزی است که اتصالات باید به نظر برسند. به کناره های سیب زمینی با دقت نگاه کنید. هر سیب زمینی در باتری باید دارای یک طرف روی (پیچ) و یک طرف مس (پنی) با سیم های متصل باشد.

دو سیم را کنار بگذارید ، یکی سیم پیچ و دیگری پیچ. این سیم ها به لامپ یا ولت متر متصل می شوند.

نکته: اگر می خواهید سیب زمینی بیشتری برای قدرت بیشتر اضافه کنید ، حتماً از این الگو پیروی کنید! هر سیب زمینی باید یک پیچ و یک سکه داشته باشد!

مرحله 11: باتری خود را آزمایش کنید

سیم نمایان شده را در قسمت پایین لامپ یا کناره های ولت متر قرار دهید تا باتری خود را در حال کار ببینید!

نکته: فقط برای دو عدد سیب زمینی متوجه شدیم که قدرت کافی برای یک لامپ تولید نمی کند. پس از کشف این ، ما سیب زمینی بیشتری اضافه کردیم.

مرحله 12: تأمل کنید و یاد بگیرید

چگونه کار می کند:

باتری سیب زمینی نوعی باتری است که به عنوان سلول الکتروشیمیایی شناخته می شود. مواد شیمیایی روی و مس (در پیچ و پنی/سیم) با یکدیگر واکنش می دهند و این باعث تولید انرژی شیمیایی می شود. این انرژی شیمیایی با انتقال الکترون خود به خود به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.

سیب زمینی به عنوان یک بافر و الکترولیت برای دو فلز عمل می کند. این بدان معناست که روی و مس را از هم جدا می کند و الکترون ها را مجبور می کند از فلزی به فلز دیگر برسند و از طریق سیب زمینی عبور کرده و مدار ایجاد کنند. الکترونها می توانند از طریق سیب زمینی جریان پیدا کنند زیرا به عنوان یک الکترولیت عمل می کند. اگر این دو فلز بدون سیب زمینی یکدیگر را لمس کنند ، باز هم واکنش نشان می دهند ، اما بدون مانع و الکترولیت ، انرژی آزاد شده از واکنش یک مدار ایجاد نمی کند ، این همان چیزی است که نیرو را به لامپ می رساند.

هنگامی که دو سیم به لامپ متصل می شوند ، این مدار را کامل می کند و چراغ را روشن می کند!

مرحله 13: فرایند یادگیری ما

مشکلاتی که حل کردیم: از آنجا که متوجه شدیم دو باتری نمی توانند لامپ ما را تغذیه کنند ، از این که فقط انرژی سیب زمینی را از طریق ولت متر نشان دهیم ناامید شدیم. برای حل این مشکل ، تصمیم گرفتیم سیب زمینی بیشتری اضافه کنیم. وقتی این کار نمی کرد ، ما به جای لامپ معمولی و رشته ای که در ابتدا از آن استفاده می کردیم ، یک لامپ LED پیدا کردیم. سرانجام ، چراغ با چهار سیب زمینی و یک لامپ LED کارآمد روشن شد ، به همین دلیل ما گزینه اتصال سیب زمینی بیشتر را به دستورالعمل ها اضافه کردیم و چرا مواد ما می گویند از یک لامپ LED استفاده کنید ، حتی اگر تصویر ما شامل لامپ های رشته ای است.

ایده های دیگر: ما قبل از تصمیم گیری برای ساختن یک لامپ با قدرت سیب زمینی و توضیح نحوه و دلیل عملکرد آن ، با چند ایده صحبت کردیم. ما در مورد ساخت یک توربین بادی کوچک یا توربین آبی برای تولید برق فکر کردیم و به طور خاص در مورد معیار M یا I صحبت کردیم اما عمدتاً به این دلیل تصمیم نگرفتیم که اسپنسر دانش قبلی در مورد نحوه عملکرد باتری سیب زمینی داشت. علاوه بر این ، ما می خواستیم از سیب زمینی برای شارژ تلفن های خود استفاده کنیم ، اما متوجه شدیم که سیب زمینی بسیار بیشتری از توان ما نیاز دارد. در پایان ، همه ما از توضیح انرژی در رابطه با معیار C و D از طریق مثال باتری سیب زمینی خوشحال شدیم.