Energji elektrike dhe dritë nga një limon: 3 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:17

Pak më shumë se 200 vjet më parë fizikani italian Alessandro Volta shpiku baterinë e parë të vërtetë. Në këtë eksperiment shkencor në klasë ne mund të krijojmë një bateri shumë të ngjashme që Volta shpiku duke përdorur asgjë më shumë se një limon dhe dy copa metali. Itsshtë mjaft e fuqishme për të ndezur një LED, ne me të vërtetë po krijojmë dritë nga një limon!

Nga rruga … Bateria e Voltës përdorte bakër, zink dhe një leckë të njomur në ujë të kripur. Në eksperimentin tonë ne do të përdorim bakër, magnez dhe një limon por teoria është e njëjtë, ne po përdorim një reaksion kimik për të bërë energji elektrike.

Projekti ka për qëllim studentët e moshës 10-15 vjeç (klasa e SHBA 5-9). Nxënësit e moshuar duhet të jenë në gjendje ta përfundojnë projektin pa ndihmë dhe të kuptojnë pse qarku nuk funksionon (për shembull lidhja nuk është e mirë midis limonëve, etj).

Projekti është i përsosur për klasat e Fizikës ose Shkencave të Përgjithshme, por gjithashtu mund të shtrihet në një klasë IT. Do t'i bëjë studentët tuaj të mendojnë se nga e marrin telefonin e tyre celular. Klasa tregon se një bateri përdor një reaksion kimik për të krijuar rrymë elektrike.

Furnizimet

• Gjysmë limoni të prerë në 3 pjesë (domethënë 3 x 1/6 e një limoni)
• Disa tela bakri (rreth 12 cm (gjithsej 20cm) në total) - ky është tela që përdoret në prizat e energjisë elektrike në shtëpinë tuaj. Nëse njihni një elektricist, ata me siguri do të kenë shumë ndërprerje të cilat mund t'i përdorni. Përndryshe, është i disponueshëm në çdo dyqan pajisjesh.
• Disa fjongo magnezi (rreth 3 "(10cm) në total) - kjo është në dispozicion në internet për rreth 3 dollarë për një oborr (1m). Nëse nuk mund ta merrni atë, atëherë thonjtë e" galvanizuar "gjithashtu do të funksionojnë (por jo aq mirë), këto janë thonjtë e mbuluar me zink, dyqanet e pajisjeve do t'i kenë ato. Ata duken gri dhe të shurdhër për t'u parë (domethënë jo me shkëlqim).
• Një LED (LED normal 3v), shmangni Blu -n pasi ndonjëherë kanë nevojë për më shumë energji për t'i ndriçuar ato.

Hapi 1: Përgatitni materialet dhe bëni qelizat

Merrni 1/2 limonin dhe priteni në 3 segmente siç tregohet në foto

Më tej prerë 2 copë tela bakri rreth 1 "të gjatë. Sigurohuni që nuk ka mbrojtje gome rreth kabllit, duhet të jetë me ngjyrë" bakri ":-)

Më në fund 3 copë shirit magnezi rreth 1 të gjatë (është e thjeshtë për tu prerë me gërshërë)

Ne do të krijojmë 3 bateri të vogla (ose "qeliza"). Çdo bateri përbëhet nga një segment limoni, një terminal bakri dhe një terminal magnezi.

Pse na duhen 3 bateri ju pyesni? Epo çdo bateri do të prodhojë rreth 1 volt energji elektrike, por një LED ka nevojë për rreth 3 volt energji elektrike për të punuar. Pra, nëse lidhim 3 bateri me radhë do të kemi 3 volt, duhet të jetë perfekte të ndizet LED.

Hapi 2: Lidhni 3 bateritë me radhë

Pra, ne kemi 3 bateri, tani ne duhet t'i lidhim ato me radhë.

Ajo që është e rëndësishme në këtë fazë është që terminali i bakrit nga një bateri të lidhet me terminalin e magnezit të baterisë tjetër. Mënyra më e lehtë për ta bërë këtë është të përkulni tela bakri në mënyrë që të shtrydhet mbi magnez për të bërë një lidhje të ngushtë.

Nëse e lidhni aksidentalisht bakrin me bakrin ose magnezin me magnezin e secilës bateri, bateritë në thelb do të anulojnë njëra -tjetrën, është sikur të vendosni një nga bateritë në telekomandën e televizorit tuaj në mënyrë të gabuar, telekomanda nuk funksionon.

Pra, tani kemi 3 bateri me radhë.

Hapi 3: Lidhni LED dhe le të ketë dritë

Së fundi, ne mund të lidhim LED me terminalin e majtë të baterisë së majtë dhe terminalin e djathtë të baterisë së djathtë në mënyrë që qarku elektrik të bëhet.

Por prisni - LED është shumë e veçantë se si lidhet. Do të shihni që njëra këmbë në LED është më e gjatë se tjetra, kjo quhet "Anode", kjo duhet të lidhet me anën Pozitive (+) të baterisë. Këmba më e shkurtër quhet "Katodë", kjo duhet të lidhet me anën Negative (-) të baterisë.

Por cili është terminali pozitiv dhe cili negativ në baterinë e limonit?

….. bakri është pozitiv (+), kështu që lidhni këmbën e gjatë të LED me tela bakri dhe lidhni këmbën e shkurtër të LED me terminalin e magnezit.

Dhe hej presto, LED duhet të ndizet. Nëse i jepni shtrydhje segmenteve të limonit, mund të shihni që LED të shkëlqejë më i ndritshëm pasi më shumë lëng do të lëshohet duke bërë një lidhje më të mirë me terminalet.

Pra, cila është shkenca pas kësaj magjie?

Epo, një reagim kimik po zhvillohet midis dy terminaleve të ndryshëm metalikë (të quajtur "elektroda"), lëngu i limonit ndihmon në reagimin (quhet "elektrolit"). Kur ndodh reaksioni kimik krijohen disa "elektrone" shtesë të cilat rrjedhin përgjatë qarkut në LED. LED pastaj i konverton këto elektrone në Dritë.

Shikoni se çfarë ndodh me terminalet nëse e lini LED -in e lidhur për disa orë - kam frikë se nuk keni shpikur një bateri që do të zgjasë përgjithmonë!

Ju gjithashtu mund të provoni me vetëm 2 qeliza, LED duhet të ndizet, por do të jetë më e zbehtë. Me vetëm një qelizë sigurisht që tensioni do të jetë shumë i ulët për të ndezur LED -in, por vazhdoni dhe provoni.

Bateritë po bëhen gjithnjë e më kritike për të fuqizuar pajisjet tona mobile dhe makinat elektrike, kjo klasë tregon se teknologjia e baterive ka bërë një rrugë të gjatë në 200 vitet e fundit, por prapëseprapë ka shumë hapësirë për përmirësim… mbase së shpejti telefoni juaj celular do të funksionojë vetëm keni nevojë për karikim një herë në vit!

Nëse nuk gjeni shirit magnezi:

Së fundi, ju nëse nuk keni magnez mund të provoni eksperimentin duke përdorur Zink ashtu si Alessandro Volta bëri në vend të magnezit (mund të përdoren disa thonj të veshur me zink (të quajtur "të galvanizuar")) por mund t'ju duhet të përdorni më shumë se 3 qeliza meqenëse Zinku do të prodhojë vetëm rreth 0.9 volt për qelizë në krahasim me mbi 1 volt me magnez.