Elektrisidad at Magaang Mula sa isang Lemon: 3 Mga Hakbang

2025 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2025-01-13 06:58

Higit sa 200 taon na ang nakakalipas ang Italyanong pisisista na si Alessandro Volta ang nag-imbento ng kauna-unahang totoong baterya. Sa eksperimentong ito sa agham sa silid-aralan maaari kaming muling lumikha ng isang katulad na baterya na naimbento ni Volta na gumagamit ng hindi hihigit sa isang limon at dalawang piraso ng metal. Napakalakas nito upang magaan ang isang LED, talagang lumilikha kami ng ilaw mula sa isang limon!

Sa pamamagitan ng paraan … Ang baterya ng Volta ay gumagamit ng tanso, sink at isang tela na babad sa tubig na asin. Sa aming eksperimento gagamitin namin ang tanso, magnesiyo at isang limon ngunit ang teorya ay pareho, gumagamit kami ng isang reaksyong kemikal upang makagawa ng elektrisidad.

Ang proyekto ay inilaan para sa mga mag-aaral sa pagitan ng edad na 10-15 (US grade 5-9). Ang mga matatandang mag-aaral ay dapat na makumpleto ang proyekto nang walang tulong at mag-ehersisyo kung bakit hindi gumana ang circuit (halimbawa ang koneksyon ay hindi mabuti sa pagitan ng mga limon atbp).

Perpekto ang proyekto para sa mga klase sa Physics o Pangkalahatang Agham ngunit maaari ding mapalawak sa isang klase sa IT. Mapapaisip nito ang iyong mga mag-aaral tungkol sa kung saan nagmula ang kanilang mga mobile phone. Ipinapakita ng klase na ang isang baterya ay gumagamit ng isang reaksyong kemikal upang lumikha ng kasalukuyang kuryente.

Mga gamit

• Ang kalahating lemon ay pinutol sa 3 mga segment (ie 3 x 1/6 ng isang lemon)
• Ilang tanso na tanso (humigit-kumulang 12 "(20cm) sa kabuuan) - ito ang wire na ginamit sa mga socket ng kuryente sa iyong bahay. Kung may kilala ka na elektrisidad sigurado silang maraming mga offcuts na maaari mong gamitin. Kung hindi man ay magagamit ito sa bawat tindahan ng hardware.
• Ilang magnesiyo laso (halos 3 "(10cm) sa kabuuan) - magagamit ito online sa halos $ 3 para sa isang bakuran (1m). Kung hindi mo makuha ito pagkatapos ay gagana rin ang" galvanized "na mga kuko (ngunit hindi kasing ganda), ito ang ang mga kuko ay natatakpan ng sink, ang mga tindahan ng hardware ay magkakaroon ng mga ito. Mukha silang grey at mapurol tingnan (ibig sabihin ay hindi makintab).
• Isang LED (normal 3v LED), iwasan ang Blue dahil kailangan nila minsan ng mas maraming lakas upang magaan ang mga ito.

Hakbang 1: Ihanda ang Mga Materyales at Gawin ang Mga Cell

Kunin ang 1/2 lemon at gupitin sa 3 mga segment tulad ng ipinakita sa larawan

Susunod na gupitin ang 2 piraso ng wire na tanso na may haba na 1 "haba. Siguraduhing walang goma na nagtatakip sa paligid ng cable, dapat itong may kulay na" tanso ":-)

Sa wakas 3 piraso ng magnesiyo laso tungkol sa 1 haba (simpleng upang i-cut sa gunting)

Lilikha kami ng 3 maliliit na baterya (o "mga cell"). Ang bawat baterya ay binubuo ng isang segment ng lemon, isang terminal ng tanso at isang terminal ng magnesiyo.

Bakit kailangan namin ng 3 baterya na tinanong mo? Sa gayon ang bawat baterya ay makakagawa ng halos 1 bolta ng kuryente, ngunit ang isang LED ay nangangailangan ng humigit-kumulang 3 volts ng kuryente upang gumana. Kaya't kung mag-wire up kami ng 3 mga baterya sa isang hilera magkakaroon kami ng 3 volts, dapat na perpekto ito upang magaan ang LED.

Hakbang 2: Wire Up ang 3 Baterya sa isang Hilera

Kaya mayroon kaming 3 baterya, ngayon kailangan namin upang ikonekta ang mga ito sa isang hilera.

Ang mahalaga sa yugtong ito ay ang tanso na terminal mula sa isang baterya na kumokonekta sa magnesiyo terminal ng susunod na baterya. Ang pinakamadaling paraan upang magawa ito ay ibaluktot ang tanso na tanso upang maiipit ito papunta sa magnesiyo upang makagawa ng masikip na koneksyon.

Kung hindi mo sinasadya na ikonekta ang tanso sa tanso o magnesiyo sa magnesiyo ng bawat baterya ang mga baterya ay karaniwang kinakansela ang bawat isa, tulad ng paglalagay ng isa sa mga baterya sa iyong remote control sa TV sa maling paraan ng pag-ikot, gumagana ang remote na hindi gumagana.

Kaya ngayon mayroon kaming 3 baterya sa isang hilera.

Hakbang 3: Ikonekta ang LED at Hayaan Maging Magaan

Sa wakas maaari naming ikonekta ang LED sa kaliwang terminal ng kaliwang baterya at ang kanang terminal ng kanang baterya upang magawa ang de-koryenteng circuit.

Ngunit hawakan - ang LED ay napaka partikular sa kung paano ito nakakonekta. Makikita mo na ang isa sa mga binti sa LED ay mas mahaba kaysa sa iba, tinatawag itong "Anode", kailangan itong kumonekta sa Positibong (+) bahagi ng baterya. Ang mas maikling paa ay tinawag na "Cathode", kailangan itong kumonekta sa Negatibong (-) bahagi ng baterya.

Ngunit alin ang positibo at alin ang negatibong terminal sa lemon na baterya?

….. Ang tanso ay positibo (+), kaya ikonekta ang mahabang binti ng LED sa tanso na tanso at ikonekta ang maikling binti ng LED sa terminal ng magnesiyo.

At hey presto ang LED ay dapat na ilaw. Kung bibigyan mo ng pisil ang mga segment ng lemon maaari mong makita ang mas maliwanag na LED glow dahil mas maraming ilalabas na juice ang paggawa ng isang mas mahusay na koneksyon sa mga terminal.

Kaya ano ang agham sa likod ng mahika na ito?

Ang isang reaksyong kemikal ay nagaganap sa pagitan ng dalawang magkakaibang mga terminal ng metal (tinatawag na "electrodes"), tumutulong ang lemon juice sa reaksyon (tinatawag itong "electrolyte"). Kapag naganap ang reaksyong kemikal ilang mga sobrang "electron" ay nilikha na dumadaloy kasama ng circuit sa LED. Pagkatapos ay pinapalitan ng LED ang mga electron na ito sa Liwanag.

Tingnan kung ano ang mangyayari sa mga terminal kung iniiwan mo ang LED na konektado sa loob ng ilang oras - Natatakot akong hindi mo naimbento ang isang baterya na magtatagal magpakailanman!

Maaari mo ring subukan sa 2 mga cell lamang, ang ilaw ay dapat na ilaw ngunit magiging malabo. Sa isang cell lamang sigurado na ang boltahe ay magiging napakababa upang magaan ang LED ngunit magpatuloy at subukan.

Ang mga baterya ay nagiging mas at mas kritikal upang mapatakbo ang aming mga mobile na aparato ng kuryente at mga kotseng de-kuryente, ipinapakita ng klase na ito na ang teknolohiya ng baterya ay malayo na sa huling 200 taon ngunit mayroon pa ring maraming silid para sa pagpapabuti … marahil sa lalong madaling panahon ang iyong mobile phone lamang kailangan ng singilin isang beses bawat taon!

Kung hindi mo mahahanap ang magbon ribbon:

Sa wakas, ikaw kung wala kang anumang magnesiyo maaari mo ring subukan ang eksperimento gamit ang Zinc tulad ng ginawa ni Alessandro Volta sa halip na magnesiyo (maaaring magamit ang ilang mga sink na zinc (tinatawag na "galvanized") na mga kuko) ngunit maaaring kailanganin mong gumamit ng higit sa 3 mga cell dahil ang Zinc ay makakagawa lamang ng tungkol sa 0.9 volts bawat cell kumpara sa higit sa 1 volt na may magnesiyo.