Съдържание
- Изграждане на домашна батерия
- Съвети
- Подготовка на земната батерия
- Изработка на земна батерия
- Изграждане на монета батерия
- Изграждане на солена батерия
- Приложения на тези батерии
Можете да изградите домашна батерия от различни части, разположени около къщата ви. Една проста DIY батерия може да ви покаже как електричеството протича през обекти от положителни към отрицателни краища на батерията.
Може да се изненадате колко полезни могат да бъдат вашите домакински предмети в създаването на нещо, което първоначално може да изглежда, че може да бъде създадено само във фабрика. Въпреки че този метод няма да е точно същите химически реакции, които преминават в батерии, произведени във фабриката, той може да ви покаже силата на електричеството като цяло.
Изграждане на домашна батерия
Можете да създадете основите на домашно приготвена батерия, като използвате земна батерия, монета или солена батерия. Тези домашни батерии ще използват химическа реакция за създаване на електрически ток. Можете да изградите този ток чрез основни материали, разположени в собствения ви дом, заедно с електролитен разтвор.
Съвети
Въпреки това, използвайте предпазни мерки. Тези батерии са малки и прости, но избягвайте да докосвате и двата проводника, които свързват краищата на батерията едновременно. Когато режете проводници или тествате напрежение или ток в тока, бъдете особено внимателни, за да не късите батерията си или да се нараните чрез електричество или топлина.
Подготовка на земната батерия
Можете да направите заземяващи батерии от електроди, които са направени от метали, които могат да провеждат електрически ток помежду си. Тези метали могат да работят, когато са в земята, давайки името на този тип батерия. Ще трябва да сте навън по време, когато няма опасно време като силен дъжд или гръмотевични бури.
Ще ви трябват и 12 медни гвоздеи (или пръти), които ще бъдат поставени в земята, 12 поцинковани алуминиеви гвоздеи (или пръти), медна тел и кондензатори с висока стойност. В допълнение, ще ви трябва волтметър и телени резачки. Можете също така да използвате измервателна лента, алуминиево фолио и компас за по-прецизни изчисления, когато създавате батерията си.
Преди да копаете в двора си, уверете се, че имате разрешение от местни комунални услуги или други, които притежават имота. От съображения за безопасност може да помислите дори да копаете само няколко сантиметра дълбочина.
Изработка на земна батерия
За да направите заземяващите електроди, използвайте телените резачки, за да отстраните около 1,5 инча изолация от медната жица. Увийте лентите от тел около алуминиевите и медни гвоздеи. След това поставете електродите и прикрепете към тях мултицетни проводници. Задайте мултицета на DC или AC в зависимост от тока, който смятате да използвате.
За да създадете най-простата земна батерия, едноклетъчен вид, можете да започнете, като забиете един меден гвоздей и един алуминиев пирон в земята на няколко фута един от друг. Свържете ги с помощта на медната си жица. Уверете се, че жицата е навита плътно и сигурно около главите на всеки от ноктите. Проверете мултицета, за да видите дали можете да четете ток.
Увиването на алуминиево фолио плътно около проводниците може да ви даде по-задълбочен начин за зареждане между ноктите. За да създадете по-сложна, многоклетъчна батерия, можете да използвате всички 12 алуминиеви и медни клетки, подредени с една свързана с другата в серия верига, редуващи се между алуминий и мед. Всеки свързан чифт нокти е клетка в този случай.
Тъй като силата на земната батерия зависи от съдържанието на йони в земната почва, тя работи само в някои части на сушата. Естествените електрически токове, които текат през земята от желязо и други йонни метали в земята, могат да създадат естествено електричество.
Изграждане на монета батерия
Изграждането на монетна батерия е друг лесен и прост начин за демонстриране на ток и напрежение в батерия. За целта ще ви трябват няколко медни стотинки, парче алуминиево фолио, парче мокра тъкан или картон, ножици, сол, мултицет и купа с вода. Можете по избор да използвате оцет като електролит. За да сте сигурни, че стотинката е направена от мед, уверете се, че е произведена след 1982 година.
Вземете хартиената кърпа или мократа тъкан или картон и поставете монетата върху нея, за да можете да изрежете формата й от хартиената кърпа или мокрия материал. За да създадете електролита, смесете няколко чаени лъжички сол в купата с вода, докато се разтвори. Ако имате оцет, можете да използвате това като слаб електролит.
Потопете мократа тъкан или тъкан в купата на електролита и я извадете след две минути. Накиснете излишната вода от него. Увийте една стотинка в алуминиево фолио и изрежете формата му. След това можете да добавите накиснатия материал към алуминиевото фолио и да поставите монетата отгоре. Това е вашата основна клетка на батерията.
Създайте толкова батерии, колкото искате, и ги подредете една върху друга. Можете да проверите дали батерията ви работи, като закачите мултицет в двата края или поставите малка LED светлина, която ще се включи при наличие на електрически ток. Помислете как тази подредба е подобна на многоклетъчната подредба на земните батерии.
Изграждане на солена батерия
Подобно на батерията с монети, солните батерии се правят с четвърт.Този път ще ви трябва бутало на спринцовка, 12 винта от желязо или цинк, ленти от хартия и шкурка, сол, вода, мултицет, отвертка, LED светлини, изолационен материал като пластмаса или картон и медна жица. Използвайте шкурка, за да премахнете изолацията на медната тел, ако има такава.
Завийте една от лентите хартия около винт плътно и навийте медната тел около нокътя 30 до 40 пъти за всичките 12 винта. Уверете се, че медната тел не докосва директно нокътя, а по-скоро лежи върху лентата хартия.
Използвайте буталото на спринцовката, за да направите шест отвора от едната страна на изолационния материал. Използвайте отвертката, за да прокарате всеки винт през изолационния материал в решетка. Тази настройка ще бъде в основата на как протича електрическият ток през веригата. Свържете ги, като използвате медната жица сигурно и здраво.
Потопете батерията в солена вода за няколко минути, така че да може да води електричество. Когато го извадите от водната баня, можете да използвате мултицет, за да проверите напрежението на батерията.
Приложения на тези батерии
Въпреки че тези експерименти са прости и рудиментарни, явленията, които те илюстрират, биха могли да имат практически приложения при използването на вода за евтини, акумулаторни батерии в бъдеще. Изследванията на електролитичния материал във физиката и химията могат да позволят на учените да използват физиологични разтвори като основа за батерии.
Сегашният недостатък на използването на вода като електролит за батерии е, че тя не доставя почти толкова напрежение, колкото литиево-йонните клетки или подобни химически клетки в батериите. Последните изследвания се опитват да преодолеят това препятствие.
Изследвания в Швейцарската федерална лаборатория за материали и технологии наскоро доведоха до откритието, че използването на натриев FSI (натриев бис (флуоросулфонил) имид) като основа за физиологичен разтвор има електрохимична стабилност до 2,6 волта - почти два пъти повече от тази на други водни електролитични течности. Това може да доведе до евтини, по-безопасни батерии.
Земните батерии са имали значителна историческа употреба. Шотландският философ Александър Бейн изобретява земната батерия през 1841 г., за да трансформира потока на тока, а това изобретение по-късно ще бъде в основата на телеграфното предаване. По-нататъшните изследвания, използващи земни батерии, биха довели до по-добро разбиране на електрическото поле на Земята, като например откриването, че земните течения текат от юг на север.