Batérie sú dôležitou súčasťou, ktorú nemožno oddeliť od nášho každodenného života. Batérie nám umožňujú prenášať a prevádzkovať elektronické zariadenia bez námahy pri hľadaní elektrickej zásuvky. Batérie sú schopné generovať elektrinu prechodom elektrónov medzi dvoma rozdielnymi kovmi (jeden kladne nabitý a druhý záporne nabitý). Elektróny produkujú prúd, keď prechádzajú roztokom obsahujúcim molekuly, ktoré prenášajú nabité častice tam a späť medzi dvoma rozdielnymi kovmi. Podľa týchto jednoduchých krokov môžete vytvoriť veľmi jednoduchú batériu s použitím dvoch rôznych kovov a citrónu.
Krok
Metóda 1 z 2: Výroba batérie s jedným citrónom
Krok 1. Pripravte si potrebný materiál
Na výrobu citrónových batérií budete potrebovať medené mince, pozinkované klince, citróny (celkom 10), nôž a voltmetr. Na túto činnosť by mal dohliadať dospelý, obzvlášť pri použití noža. Medené mince umývajte jemným čistiacim prostriedkom, aby ste zaistili čistý povrch. Môžete použiť akýkoľvek druh citrónu, ale citrón s tenšou pokožkou bude mať za následok lepšiu výdrž batérie.
- V skutočnosti bude medená platňa fungovať lepšie ako minca (ak ju máte).
- Pozinkované klince majú zinkový povlak, ktorý je pre tento experiment zásadný. Môžete ho získať v železiarstve alebo v obchode so stavebným materiálom/potrebami pre domácnosť.
- Hliníková fólia môže nahradiť nechty, ak máte problém ich získať.
- Voltmetre je možné zakúpiť v železiarstve alebo v obchodoch so stavebným materiálom/potrebami pre domácnosť.
Krok 2. Vytlačte citrón bez toho, aby ste ho nakrájali
Citrón môžete prevaliť po stole ľahkým stlačením. Uvoľní sa šťava vo vnútri citrónu a batéria sa vybije.
Kyslosť citrónovej šťavy je ideálna pre chemickú reakciu hľadanú v tomto konkrétnom experimente. Šťava obsahuje roztok molekúl potrebných na prenos elektrického prúdu medzi dvoma kovovými koncami batérie
Krok 3. V kôre v strede citrónu urobte malý rez
Rez by mal byť dostatočne hlboký, aby ste do polovice citrónu mohli vložiť medenú mincu. Na tento krok je potrebný dohľad dospelej osoby. Aby bola minca pevne v citróne, dbajte na to, aby ste nerobili rez príliš široký.
Krok 4. Vložte mince a klince do citrónu
Mince by mala pevne držať v záreze, ktorý ste práve urobili. Klinec by mal byť zatlačený do citrónu asi 2 cm od polohy mince. Tieto dva objekty budú fungovať ako kladný a záporný pól batérie.
- Oba kovy musia byť umiestnené blízko seba, aby mohlo dôjsť k chemickej reakcii.
- Pokúste sa však zabrániť tomu, aby sa minca a necht dotýkali vnútra citrónu. Ak sa to stane, batéria nebude fungovať správne a nedostanete elektrinu.
- Uistite sa, že mince a klinec sú vložené dostatočne hlboko do citrónu, aby mohli zasiahnuť citrónovú šťavu.
Krok 5. Pripojte svorku voltmetra k klincu a minci
Na upnutie klincov použite jednu zo svoriek voltmetra a druhú na mince. Teraz by malo dôjsť k miernemu zvýšeniu napätia na voltmetri. Ak voltmetr ukazuje zápornú hodnotu, môžete jednoducho vymeniť svorky na klinci a minci a uvidíte kladné napätie.
Ak je výsledné napätie veľmi nízke, skúste klinec posunúť bližšie k minci
Metóda 2 z 2: Výroba citrónovej batérie Multicell
Krok 1. Pripravte si 10 citrónov
Viacbunková batéria je niekoľko batérií spojených dohromady. V takom prípade spojíte niekoľko citrónových batérií dohromady. Na výrobu viacbunkovej citrónovej batérie budete potrebovať 4 medené mince, 4 pozinkované klince, 4 citróny, nôž, 38 cm medeného drôtu, rezačku drôtu, pravítko a voltmetr. Môžete použiť akýkoľvek citrón, ale citrón s tenšou pokožkou bude mať za následok lepšiu výdrž batérie.
- Požiadajte o pomoc dospelého, obzvlášť pri použití noža.
- Mince umyte jemným čistiacim prostriedkom, aby ste získali čistý povrch.
- Ak máte kliešte na homáre, použite ich.
- Pozinkované nechty majú tenkú vrstvu zinku, ktorá je pre tento experiment zásadná. Môžete si ho kúpiť v železiarstve alebo v obchode so stavebnými materiálmi/potrebami pre domácnosť.
- Ak nemôžete nájsť klince, použite hliníkovú fóliu.
- Môžete pripojiť toľko citrónov, koľko chcete, aby ste zvýšili napätie batérie.
Krok 2. Vytlačte citrón bez toho, aby ste ho nakrájali
Každý citrón prevalcujte cez pult s malým tlakom. Stlačením citrónu týmto spôsobom uvoľníte šťavu vo vnútri citrónu, čo umožní vybitiu batérie.
Kyslosť citrónovej šťavy je ideálna pre chemickú reakciu hľadanú v tomto experimente. Molekuly v šťave budú prenášať elektrický prúd medzi dvoma kovovými koncami batérie
Krok 3. Medený drôt rozrežte na päť častí po 7,5 cm
Požiadajte o pomoc s týmto krokom dospelého. Zmerajte drôt dlhý 7,5 cm a potom ho odstrihnite pomocou rezačky drôtu. Ak sa nezmestí na 7,5 cm, príliš si nerobte starosti. Na omotanie mincí a klincov potrebujete iba drôt.
Krok 4. Mince a klince spojte kusom drôtu
Mince a klince musíte namotať na sériu. Vezmite drôt a párkrát ho previňte okolo mince a druhým koncom omotajte hlavičku klinca. Mince a nechty budú vložené do rôznych citrónov. Uistite sa teda, že medzi nimi ponecháte dostatok priestoru (asi 4 cm).
- Uistite sa, že drôt je pevne omotaný okolo každej mince a klinca. Batéria nebude správne fungovať, ak jednotlivé komponenty nie sú správne prepojené.
- Keď budete hotoví, budete mať tri páry mincí a hrotov.
Krok 5. Omotajte kúsok drôtu okolo jednej mince a jedného klinca
Batéria začne mincou omotanou medeným drôtom a skončí klincom omotaným medeným drôtom. Rovnako ako predtým, vezmite si kúsok drôtu a niekoľkokrát ho omotajte okolo mince. Samostatným kúskom drôtu ho niekoľkokrát previňte okolo hlavy klinca.
Opäť omotajte drôt tak tesne, ako je to možné, okolo každej sekcie, aby ste dosiahli dobré spojenie
Krok 6. V citrónovej kôre urobte malý rez v strede citrónu
Rez by mal byť dostatočne veľký na to, aby sa medená minca vložila do polovice citrónu. Na tento krok je potrebný dohľad dospelej osoby. Mince musí pevne držať. Uistite sa teda, že rez nie je príliš veľký.
Krok 7. Na prvý a posledný citrón vložte oddelene mince a klince zabalené v drôte
Zarovnajte štyri citróny a vyberte jeden ako prvý citrón a druhý ako posledný citrón. Vložte drôtom zabalenú mincu do rezu v hornej časti prvého citrónu v sérii. Zatlačte drôt zabalený do posledného citrónu.
Ak citróny nie sú úhľadne zarovnané, pokiaľ sú do citrónov vložené mince a klinec oddelene, nemusíte sa báť
Krok 8. Zapojte reťazec mincí a klincov omotaný okolo medeného drôtu do rôznych citrónov
Každý citrón bude mať nakoniec zapichnutú mincu a klinec. Prvý citrón v rade je už razený. Zatlačte zostavené klince do prvého citrónu. Druhý citrón bude spárovaný s mincami zo série. Druhý citrón získa hroty z druhej sady mincí a hrotov.
- Šoférujte striedavo mince a klince, kým nedosiahnete posledný citrón, v ktorom už bude drôt omotaný.
- Dbajte na to, aby sa klince a mince navzájom nedotýkali vo vnútri každého citrónu. Ak k tomu dôjde, batéria sa skratuje a nedostanete žiadne napätie.
Krok 9. Pripojte svorku voltmetra k voľným koncom drôtu
Pomocou svorkového konca voltmetra upnite medený drôt omotaný okolo klinca a druhou svorkou upnite drôt omotaný okolo mince. Teraz by malo dôjsť k zvýšeniu napätia na displeji voltmetra. Ak voltmetr ukazuje zápornú hodnotu, stačí vymeniť svorky na klinci a minci a dostanete kladné napätie.
Ak je výsledné napätie príliš nízke, skúste na každom citróne posunúť klinec bližšie k minci. Zaistite, aby boli všetky vodiče spojené s príslušnými mincami a klincami
Pozor
- Pri práci s elektrickou energiou buďte vždy opatrní.
- Výkon generovaný jednou bunkou nie je veľký. Na napájanie žiarovky budete potrebovať niekoľko pripojení (na výrobu batérie dva alebo viac článkov).
