Se întâmplă să te trezești într-o situație dificilă de viață când ai nevoie urgent de o sursă de energie. De exemplu, trebuie să vă încărcați telefonul mobil, să porniți radioul și așa mai departe. Cunoștințele de bază de fizică și chimie vă vor permite să găsiți o cale de ieșire din astfel de situații. Pentru mulți, va fi interesant de știut că puteți „porni” radioul sau încărcați telefonul mobil dintr-un măr sau lămâie.
În aceste scopuri veți avea nevoie de:
- contact din oțel (cuie, agrafă, bucată de sârmă de oțel, monedă de oțel etc.);
- contact de cupru (monedă de cupru, o bucată de sârmă de cupru, orice placă de cupru etc.);
- lamaie, iar daca se foloseste un mar, trebuie sa alegi cat mai acid;
- două fire pentru conectarea la „baterie”.
Procedură:
Etapa 1. Căutarea unei „surse de energie” potrivită
Cel mai simplu mod este să găsești un măr atunci când te afli într-o casă de țară, într-un sat sau pur și simplu rătăciți în pădure. Cea mai bună opțiune ar fi un măr acru, deoarece acidul este un ingredient cheie în durata de viață a bateriei. Dacă există o lămâie, atunci aceasta este cea mai potrivită opțiune. De asemenea, puteți folosi portocale, kiwi și alte fructe similare.
Etapa 2. Stabilirea contactelor
Trebuie să introduceți contacte într-o lămâie sau într-un măr, mai întâi trebuie să le curățați bine cu hârtie abrazivă, o pilă sau să frecați de o piatră. Contactele sunt introduse la o distanță de 2-3 centimetri unul de celălalt. Cu cât electrozii introduși sunt mai largi și mai lungi, cu atât bateria va genera mai multă tensiune. Dacă monedele sunt folosite ca contacte, atunci acestea trebuie introduse în paralel.
Etapa 3. Conectați bateria
Acum rămâne să conectați două fire la contactele stabilite. Puteți pur și simplu să le lipiți ușor într-o lămâie sau măr împreună cu contactele. Gata, bateria este gata de utilizare. Va exista un plus la electrodul de cupru și un minus la electrodul de oțel. Tensiunea va depinde de zona electrozilor și de aciditatea mărului sau lămâii.
O astfel de baterie este capabilă să furnizeze aproximativ 0,5-0,8 volți. Pentru ca un simplu receptor sa functioneze sau sa incarce unul mobil este nevoie de o tensiune de minim 3-5 Volti. Pentru a obține această putere, trebuie să faceți mai multe astfel de „baterii” și să le conectați în serie. În cazul nostru, pentru a obține 3 Volți, veți avea nevoie de aproximativ 5-6 astfel de „baterii”.
Pasul 4. Încărcați lămâile
Un fapt interesant este că „bateriile” create în acest fel pot fi încărcate complet. În aceste scopuri, puteți utiliza un încărcător de pe un telefon mobil. În aceste scopuri, autorul a decis să folosească o baterie „Krona”.
Firul pozitiv roșu este conectat la electrodul de cupru, iar firul negativ negru la cel de oțel. După încărcare, pe contactele „lămâii” va apărea o tensiune de 1-1,3 Volți.
MBOU „Școala secundară nr. 6 din Yurga”
Secțiunea: Lumea intereselor mele.
Baterie de fructe.
MBOU SOSH numărul 6, elev în clasa a IV-a
Şef: T.V.Belonosova
Yurga
2015
l. Introducere.
ll. Parte principală.
Cum funcționează o baterie?
Utilizarea practică a bateriei La.
lll. Concluzie.
lV. Bibliografie.
V. Aplicație.
l. Introducere.
M 
Munca Oya a apărut datorită pasiunii pentru cărți și a dorinței de a face meșteșuguri. Pentru prima dată am citit despre utilizarea neconvențională a fructelor în cartea lui Nikolai Nosov. Așa cum au fost concepute de scriitor, Shorty Vintik și Shpuntik, care locuiau în Orașul Florilor, au creat o mașină care funcționează cu sifon și sirop.
Și apoi m-am gândit, dacă fructele păstrează și unele secrete.
Am vrut să știu cât mai multe despre proprietățile neobișnuite ale fructelor. Oamenii de știință spun că, dacă aveți o pană de curent, puteți folosi lămâi pentru a vă lumina casa pentru o perioadă.
Scopul cercetării mele:
Obținerea unui curent electric din fructe.
Vedeți sarcinile pe diapozitiv.
1. Familiarizați-vă cu principiul funcționării bateriei.
2. Creați baterii de fructe.
3. Determinați experimental tensiunea unor astfel de baterii.
4. Încercați să aprindeți becul cu o baterie de fructe.
Subiect de studiu: primind curent electric.
Obiect de studiu: baterii de fructe.
G 
credit ipotecar:
Sunt fructele o sursă de curent electric? Puteți face o baterie din fructe?
ll. Parte principală.
Cum funcționează o baterie?
Mai întâi, să ne dăm seama ce este un curent electric. Curentul electric este mișcarea particulelor încărcate electric. Am decis să aflu cum funcționează o baterie obișnuită. Nu am demontat singur bateria, am folosit enciclopedia. Orice baterie sau acumulator este două plăci metalice plasate într-o substanță chimică specială - electrolit. O placă este conectată la borna „+”, cealaltă la borna „-”.
Baterie Este un depozit convenabil de energie electrică care poate fi folosit pentru alimentarea dispozitivelor portabile. Unele baterii sunt de unică folosință, altele sunt reîncărcabile. Bateriile vin într-o varietate de forme și dimensiuni. Unele sunt mici ca o pastilă. Unele sunt cam de dimensiunea unui frigider. Dar toate funcționează după același principiu. O sarcină electrică este creată în ele ca urmare a unei reacții între două substanțe chimice, în timpul căreia electronii sunt transferați de la una dintre ele la alta.
Ca electrozi, zinc (placă galvanizată) și cupru (sârmă de cupru), iar electrolitul este o soluție de săruri și acizi. Două metale scufundate într-o soluție intră într-o reacție chimică și se generează un curent electric.
Prima sursă de curent electric a fost inventată întâmplător, la sfârșitul secolului al XVII-lea, de omul de știință italian Luigi Galvani (de fapt, scopul experimentelor lui Galvani nu a fost să caute noi surse de energie, ci să studieze reacția animale de experiment la diverse influențe externe). Fenomenul apariției și curgerii curentului a fost descoperit atunci când benzi din două metale diferite au fost atașate de mușchiul piciorului unei broaște.
Experimentele lui Galvani au devenit baza cercetărilor unui alt om de știință italian - Alessandro Volta. Acum 200 de ani, el a formulat ideea principală a invenției.
Prima baterie, inventată acum 200 de ani, se baza pe suc de fructe.
Alessandro Volta a făcut o descoperire în 1800 prin asamblarea unui dispozitiv simplu din două plăci de metal (zinc și cupru) și un tampon de piele între ele, înmuiat în suc de lămâie.
Alessandro Volta a dezvăluit că între plăci apare o diferență de potențial. Unitatea de tensiune a fost numită după acest om de știință, iar sursa sa de energie din fructe a devenit precursorul tuturor bateriilor actuale, care se numesc acum celule galvanice în onoarea lui Luigi Galvani.
Pe Internet, am văzut o fotografie care arată un dispozitiv pe care îl puteți asambla cu propriile mâini. Acesta este un ceas electronic care folosește fructe în loc de baterie.
Am realizat un sondaj în rândul elevilor din clasa mea pentru a afla ce știu ei despre baterii despre existența unei baterii de fructe.
Ce este într-o baterie?
Pe baza rezultatelor chestionarului, pot concluziona că: băieții știu ce este în interiorul bateriei și cum funcționează. Și băieții au auzit de bateria de fructe. (fig. 1)
Compoziția sucului de fructe este un acid slab, prin urmare, dacă introduceți 2 electrozi în fruct: unul de cupru - celălalt zinc, atunci un curent slab va curge între electrozi, suficient pentru a alimenta ceasul. Dar nu sunt obișnuit să le cred pe cuvânt, așa că am decis să verific personal dacă acest lucru este adevărat sau nu.
Un experiment pentru a crea baterii.
Pentru a crea baterii de fructe, aveam nevoie de:
M 
Materiale:
Placa zincata
Un multimetru este un dispozitiv pentru măsurarea curentului și a tensiunii.
4. Fructe.
Încep să măsoare curentul în fructe.
Cu ajutorul tatălui meu, am făcut celule electrochimice din peră, măr și lămâie. Măsurătorile au fost făcute în fiecare element cu un multimetru. (fig. 2)
Am fost surprinși că lămâia, perele și merele dau energie electrică! Am introdus rezultatele măsurătorilor de tensiune în tabel. (fig. 3)
Am aflat că o baterie obișnuită de tip deget dă 1,5 volți.
Asa de, s-a confirmat ipoteza: fructe diferite dau un curent de putere diferită.
V. Aplicație.
Poza 1.
Formular.
Ce este într-o baterie?
Toți băieții au răspuns la această întrebare - da.
Există baterii de fructe?
Figura 2.
Luăm o para pe o parte, introducem un fir de cupru, iar pe cealaltă, o placă de zinc.
Bateria este gata, măsurăm tensiunea.
Luăm un măr pe o parte, introducem un fir de cupru, iar pe cealaltă, o placă de zinc. Bateria este gata, măsurăm tensiunea.
Luăm o lămâie pe o parte, introducem o sârmă de cupru, iar pe cealaltă, o placă de zinc. Bateria este gata, măsurăm tensiunea.
O baterie obișnuită de tip deget oferă 1,5 volți.
Figura 3.
Rezultatele măsurătorilor de tensiune.
Fructe
Tensiune, V
Pară
0.90
măr
0.87
Lămâie
0.90
Figura 4.
Am luat un mic bec LED. L-am conectat la contactele lămâii.
LED-ul meu albastru începe să lumineze!
Mulți școlari de la chimie, fizică sau lecții de muncă au avut norocul să facă o baterie din lămâie. Sună ciudat, pentru că toată lumea este obișnuită să vadă baterii de tip standard. Dar sursa de energie din fructe este ceva neobișnuit!
Cum se face o baterie de lămâie?
De fapt, puteți construi o astfel de instalație din orice fruct. Singura diferență va fi în tensiune. Lămâia are avantajul că are acid citric în ea. Este capabil să genereze mai mult curent electric.
Iată de ce aveți nevoie pentru a crea o baterie de lămâie:
- Lămâie - 1-2 bucăți.
- Sârmă de cupru în cantitate de 1 bucată. Pentru un experiment la scară largă, puteți lua mai mult. Dacă nu, puteți folosi o monedă.
- Placă de zinc. Poate fi un șurub, șurub sau sârmă de metal obișnuit.
- Multimetru sau tester de tensiune.
- Dioda electro luminiscenta. Vă va permite să înregistrați clar că există curent.
După cum puteți vedea, există doar trei lucruri care stau la baza fabricării acestei baterii.
Pasul 1.
Luați o lămâie și amintiți-vă puțin. De asemenea, puteți spăla și șterge, dacă doriți. Nu este chiar atât de important.
Pasul 2.
Plasați un conductor de cupru la o adâncime mică de până la 2 cm și un conductor metalic nu departe de acesta.
Conectați firele la tijele ieșite.
Testați cu un multimetru cât de mult produce această setare de volți.
Ca rezultat, 0,91 volți!
Colectați a doua baterie de lămâie și conectați-le în serie. Alternativ, lipiți un alt fir de cupru și metal. Apoi conectați-le oblic împreună.
Cert este că LED-ul nu se va aprinde de la o baterie, așa că este necesară o a doua.
Astfel, o baterie de lămâie poate furniza un curent electric stabil.
Explicație: Funcționarea unei astfel de baterii se bazează pe interacțiunea a doi conductori din metale diferite. După ce sunt puse într-o lămâie, sunt înconjurate de un mediu de acid citric. Această substanță servește ca electrolit. Adică începe să curgă o reacție chimică, iar ionii se mișcă, dând energie.
Cel mai bine este să folosiți sârmă de cupru în locul monedei.
Aprinde becul cu... lamaie!
Complexitate:
Pericol:
Faceți acest experiment acasă
Securitate
Purtați mănuși și ochelari de protecție înainte de a începe experimentul.
Rulați experimentul pe o tavă.
Reguli generale de siguranță
- Nu lăsați substanțele chimice să intre în contact cu ochii sau gura.
- Țineți oamenii fără ochelari de protecție, copiii mici și animalele departe de zona de testare.
- Păstrați trusa experimentală la îndemâna copiilor sub 12 ani.
- Spălați sau curățați toate echipamentele și accesoriile după utilizare.
- Asigurați-vă că toate recipientele de reactivi sunt bine închise și depozitate corespunzător după utilizare.
- Asigurați-vă că toate recipientele de unică folosință sunt aruncate în mod corespunzător.
- Utilizați numai echipamente și reactivi furnizați în kit sau recomandați de instrucțiunile actuale.
- Dacă ați folosit un recipient cu alimente sau ustensile pentru experimentare, aruncați-l imediat. Nu mai sunt potrivite pentru depozitarea alimentelor.
Informații de prim ajutor
- Dacă reactivii intră în contact cu ochii, clătiți bine ochii cu apă, ținând ochii deschiși dacă este necesar. Consultați imediat un medic.
- Dacă este înghițit, clătiți-vă gura cu apă și beți puțină apă curată. Nu provocați voma. Consultați imediat un medic.
- Dacă reactivii sunt inhalați, scoateți la aer curat.
- În caz de contact cu pielea sau arsuri, clătiți zona afectată cu cantități mari de apă timp de 10 minute sau mai mult.
- Dacă aveți îndoieli, consultați imediat un medic. Luați substanța chimică și recipientul acesteia cu dvs.
- Mergeți întotdeauna la un medic în caz de vătămare.
- Utilizarea necorespunzătoare a substanțelor chimice poate provoca vătămări și vătămarea sănătății. Efectuați numai experimentele specificate în instrucțiuni.
- Acest set de experiențe este doar pentru copiii cu vârsta de peste 12 ani.
- Abilitățile copiilor variază semnificativ chiar și în cadrul grupului de vârstă. Prin urmare, este la latitudinea părinților care experimentează cu copiii lor să decidă care experimente sunt adecvate și sigure pentru copiii lor.
- Părinții ar trebui să discute despre regulile de siguranță cu copilul sau copiii înainte de a începe experimentele. O atenție deosebită trebuie acordată manipulării în siguranță a acizilor, alcalinelor și lichidelor inflamabile.
- Înainte de a începe experimentele, curățați zona de testare de obiectele care vă pot interfera. Trebuie evitată depozitarea alimentelor în apropierea locului de testare. Locul de testare trebuie să fie bine ventilat și aproape de un robinet sau de altă sursă de apă. Este necesară o masă stabilă pentru a efectua experimente.
- Substanțele din ambalaje de unică folosință ar trebui să fie folosite complet sau eliminate după un experiment, de ex. dupa deschiderea pachetului.
FAQ
LED-ul este stins. Ce sa fac?
Mai întâi, asigură-te că feliile din lămâie nu se ating.
În al doilea rând, verificați calitatea conexiunii dintre crocodili și plăci metalice.
În al treilea rând, asigurați-vă că LED-ul este conectat corect: crocodilul negru este atașat de „piciorul scurt”, cel roșu - de cel lung. În acest caz, crocodilii nu trebuie să atingă celelalte „picioare”, altfel circuitul se va închide!
Sucul sfârâie lângă farfuria de magneziu. Este în regulă?
Lucrurile sunt bune. Magneziul este un metal activ și reacționează cu acidul citric formând citrat de magneziu și eliberează hidrogen.
Alte experimente
Instrucțiuni pas cu pas
- Luați 2 benzi de magneziu din borcanul etichetat „Mg”.
- Pregătiți 2 agrafe de crocodil: 1 neagră și 1 albă. Atașați benzile de magneziu la crocodilii alb-negru.
- Luați 2 plăci de cupru din borcanul etichetat „Cu”.
- Atașați banda de cupru la capătul liber al crocodilului alb. Conectați placa de cupru la crocodilul roșu.
- Tăiați lămâia în jumătate. Introduceți plăcile de cupru și magneziu într-o jumătate de lămâie la o distanță mică una de cealaltă (aproximativ 1 cm). Repetați cu cele două felii rămase folosind cealaltă jumătate de lămâie. Asigurați-vă că plăcile nu se ating.
- Luați LED-ul. Conectați capătul liber al crocodilului roșu la piciorul lung al LED-ului. Conectați capătul liber al crocodilului negru la piciorul scurt al LED-ului. LED-ul se va aprinde!
Eliminare
Aruncați deșeurile solide din experiment împreună cu deșeurile menajere. Scurgeți soluțiile într-o chiuvetă și apoi clătiți bine cu apă.
Ce s-a întâmplat
De ce începe să strălucească dioda?
În condițiile experimentului, are loc o reacție chimică: electronii din magneziu Mg sunt transferați în Cu cupru. Această mișcare a electronilor este un curent electric. Trecând prin LED, îl face să strălucească. Astfel, instalația asamblată în acest experiment acționează ca o baterie - o sursă de curent chimic.
Pentru a afla mai multe
Participanții la acest experiment - cupru Cu și magneziu Mg - sunt foarte asemănători. Ambele sunt metale. Aceasta înseamnă că sunt destul de maleabile, strălucesc, conduc electricitatea și se încălzesc bine. Toate aceste proprietăți sunt consecințe ale structurii interne a metalelor. Poate fi gândit ca ioni pozitivi aranjați într-o anumită ordine, care sunt ținuți împreună de electroni comuni întregii piese de metal. Din cauza acestei comunități, electronii pot „plimba” prin volumul metalului.
În ciuda motivelor structurale comune, cuprul și magneziul diferă unul de celălalt. „Pachetul” general de electroni este ținut într-o bucată de cupru mai puternic decât în cazul magneziului. Prin urmare, pur teoretic, ne putem imagina un proces în care electronii din magneziu „fug” în cupru. Acest lucru va duce însă la o creștere a sarcinilor: pozitive în magneziu și negative în cupru. Acest lucru nu poate dura mult timp: din cauza respingerii reciproce, electronii încărcați negativ vor găsi neprofitabil să se deplaseze mai departe în cupru. Sarcina este astfel colectată la suprafața de contact a două metale diferite.
În mod curios, gradul de transfer de electroni de la un metal la altul depinde de temperatură. Această conexiune este utilizată în dispozitivele electronice care măsoară temperatura. Cel mai simplu astfel de dispozitiv care folosește acest efect este termocuplu... Termocuplurile sunt acum omniprezente și se află în centrul termometrelor electronice.
Să ne întoarcem la experiența noastră. Pentru ca electronii să treacă constant de la magneziu la cupru, iar procesul în sine devine ireversibil, este necesar să eliminați sarcina pozitivă din magneziu și sarcina negativă din cupru. Aici intervine lămâia. Este important ce fel de mediu creează pentru plăcile de cupru și magneziu blocate în el. Toată lumea știe că lămâia are un gust acru în principal datorită acidului citric pe care îl conține. Desigur, în ea este prezentă și apă. O soluție de acid citric este capabilă să conducă electricitatea: în timpul disocierii sale, apar ioni de hidrogen H + încărcați pozitiv și un reziduu de acid citric încărcat negativ. Acest mediu este ideal pentru îndepărtarea sarcinii pozitive din magneziu și a sarcinii negative din cupru. Primul proces este destul de simplu: ionii de magneziu încărcați pozitiv Mg 2+ trec de la suprafața plăcii de magneziu într-o soluție (suc de lămâie):
Mg 0 - 2e - → Mg 2+ soluție
Al doilea proces are loc pe o bandă de cupru. Deoarece pe ea se acumulează o sarcină negativă, aceasta atrage ionii de hidrogen H +. Ei sunt capabili să preia electroni de pe o placă de cupru, transformându-se mai întâi în atomi de H, apoi aproape imediat în molecule de H2, care zboară departe:
2H + + 2e - → H2
De ce nu te descurci cu o singură pereche cupru-magneziu?
Cel mai apropiat analog al sistemului „placă de cupru - lămâie - placă de magneziu” este o baterie obișnuită pentru degete. Funcționează pe același principiu: reacțiile chimice care au loc în interiorul său duc la apariția unui curent de electroni, adică electricitate. Probabil ați observat că la unele dispozitive bateriile pentru degete sunt dispuse pe rând (adică polul negativ al unuia este în contact cu polul pozitiv al celuilalt). Cel mai adesea fac acest lucru nu direct, ci prin fire sau plăci mici de metal. Dar esența rămâne aceeași - acest lucru este necesar pentru a crește forța care acționează asupra electronilor și, prin urmare, pentru a crește puterea curentului.
La fel, o farfurie de cupru într-o felie de lămâie este combinată cu o farfurie de magneziu în alta. Dacă conectați dioda doar cu o pereche de „cupru-magneziu”, aceasta nu va începe să strălucească, dar utilizarea a două perechi duce la rezultatul dorit.
Pentru a afla mai multe
Pentru a descrie forța care face să se miște sarcinile, adică duce la apariția electricității, folosiți conceptul Voltaj... De exemplu, orice baterie are o valoare a tensiunii pe care o poate crea într-un dispozitiv sau conductor conectat la ea.
Tensiunea generată de o pereche de „magneziu-cupru” nu este suficientă pentru acest experiment, dar două perechi sunt deja suficiente.
De ce folosim în special cuprul și magneziul? Este posibil să luați o altă pereche de metale?
Toate metalele sunt capabile să rețină electroni în moduri diferite. Acest lucru le permite să fie aranjate în așa-numitul serie electrochimică... Metalele care sunt în stânga în acest rând rețin electronii mai rău, iar cele din dreapta sunt mai bune. Din experiența noastră, curentul electric apare tocmai din cauza diferenței dintre cupru și magneziu în capacitatea lor de a reține electroni. În seria electrochimică, cuprul este mult la dreapta magneziului.
Putem lua cu ușurință celelalte două metale - este necesar doar să existe o diferență suficientă între dorința lor de a păstra electronii cu ei. De exemplu, în acest experiment, argintul Ag poate fi folosit în loc de cupru, iar zincul Zn poate fi folosit în loc de magneziu.
Totuși, am ales magneziu și cupru. De ce?
În primul rând, sunt destul de accesibile, în contrast cu același argint. În al doilea rând, magneziul este un metal care combină simultan activitate suficientă și stabilitate. La fel ca metalele alcaline - sodiu Na, potasiu K și litiu Li - se oxidează ușor, adică donează electroni. Pe de altă parte, suprafața magneziului este acoperită cu o peliculă subțire de oxid de magneziu, MgO, care nu este distrus când este încălzită până la 600 o C. Protejează metalul de oxidarea ulterioară în aer, ceea ce îl face foarte convenabil de utilizat. in practica.
Ce alte fructe și legume poți folosi în loc de lămâie?
Multe fructe și legume sunt potrivite pentru această experiență. Este suficient doar ca au o pulpa suculenta. De exemplu, în loc de lămâie, puteți lua un măr, banană, roșie sau cartof. Chiar și strugurii mari vor face bine!
Toate aceste legume, fructe și fructe de pădure au suficientă apă, precum și substanțe care se disociază (se descompun în particule încărcate - ioni) în apă. Prin urmare, un curent electric poate curge și în ele!
Ce este o diodă și cum funcționează?
Diodele sunt dispozitive mici care pot trece un curent electric prin ele însele și pot face unele lucrări utile în același timp. În acest caz, vorbim despre un LED - atunci când trece un curent electric, acesta luminează.
Toate diodele moderne se bazează pe un semiconductor - un material special, a cărui conductivitate electrică nu este foarte mare, dar poate crește, de exemplu, atunci când este încălzit. Ce este conductivitatea electrică? Aceasta este capacitatea unui material de a conduce un curent electric prin el însuși.
Spre deosebire de o simplă bucată de semiconductor, orice diodă conține două dintre „varietățile” sale. Însuși numele „diodă” (din grecescul „δίς”) înseamnă că conține două elemente - acestea sunt de obicei numite anodși catod.
Anodul unei diode este format dintr-un semiconductor care conține așa-numitele „găuri” - zone care pot fi umplute cu electroni (de fapt, rafturi goale special pentru electroni). Aceste „rafturi” se pot mișca destul de liber prin anod. Catodul unei diode este, de asemenea, format dintr-un semiconductor, dar diferit. Conține electroni, care se pot mișca relativ liber de-a lungul ei.
Se pare că o astfel de compoziție a diodei permite electronilor să se miște cu ușurință prin diodă într-o direcție, dar practic nu le permite să se miște în direcția opusă. Când electronii se deplasează de la catod la anod, la limita dintre ei există o întâlnire de electroni „liberi” în catod și goluri electronice (rafturi) în anod. Electronii sunt bucuroși să ocupe aceste locuri libere, iar actualul merge mai departe.
Imaginați-vă că electronii se mișcă în direcția opusă - trebuie să coboare de pe rafturile confortabile în materialul în care aceste rafturi nu sunt prezente! Evident, acest lucru nu este benefic pentru ei și curentul nu va curge în această direcție.
Astfel, orice diodă poate acționa ca un fel de supapă pentru electricitatea care trece printr-o direcție, dar nu trece în cealaltă. Această proprietate a diodelor a făcut posibilă utilizarea lor ca bază pentru tehnologia de calcul - orice computer, smartphone, laptop sau tabletă conține un procesor bazat pe milioane de diode microscopice.
LED-urile, desigur, au o altă aplicație - în iluminare și indicare. Însuși faptul apariției luminii este asociat cu o selecție specială de materiale semiconductoare care alcătuiesc dioda. În unele cazuri, chiar transferul de electroni de la catod la golul anodului este însoțit de eliberarea de lumină. În cazul diferitelor semiconductori, strălucesc culori diferite. Avantajele importante ale diodelor în comparație cu alte surse de lumină electrică sunt siguranța lor și eficiența ridicată - gradul de conversie a energiei curentului electric în lumină.
Acumulatori naturali de energie electrică, o baterie din fructe - este posibil? Să încercăm să rezolvăm această problemă în laboratorul nostru.
Trebuie remarcat faptul că acest experiment este bun pentru simplitatea și claritatea sa. Poate fi folosit atât pentru un proiect științific școlar (mai ales prin adăugarea unei secțiuni teoretice), cât și ca divertisment prin aranjarea unei prezentări bune, de exemplu, pentru prieteni. Această experiență este grozavă și dacă tocmai ai decis să petreci timp cu copilul tău - atât distractiv, cât și educațional!
În articolul anterior despre, am atins puțin despre istoria creării unei baterii, am aflat de unde provine electricitatea din ea, am examinat procesele care au loc într-o celulă galvanică. Și o metodă incredibil de utilă de a cunoaște lumea din jurul nostru numită „Ce este înăuntru?” ne-a ajutat să vedem din ce este făcută bateria. Adevărat, a trebuit să sparg mai multe celule galvanice, dar în acest articol, promit, nu vom sparge nimic. Doar creați!
De ce avem nevoie pentru asta? După cum am aflat deja, orice celulă galvanică este formată din electrozi și un electrolit. Urmând tradiția, nu vom folosi materiale exotice sau greu de găsit. Dacă doriți să repetați experimentul, aveți nevoie de următoarele:
- Legume sau fructe pe care le aveți la îndemână. Doar nu le spune altora de ce ai nevoie de ele, altfel data viitoare când vrei, să zicem, o portocală, ei nu îți vor da - vor spune, spun ei, din nou vei traduce produse 🙂 Vor juca rolul unui electrolitul din lotul nostru de baterii (sau mai bine zis, sucul de fructe conținut în acestea, care, datorită acizilor din fructe, acționează ca un mediu de schimb de ioni).
- Fier și cuie galvanizate. Dacă nu există cuie galvanizate disponibile, puteți folosi bucăți de tablă zincată. Daca dupa articolul anterior despre dispozitivul de baterii mai ai o carcasa din zinc, este timpul sa o scoti din ravnita cutie. După cum înțelegeți, toate acestea vor acționa ca electrozi.
- Fire multiple. Am luat câteva fire dintr-un cablu cu perechi răsucite multifilare. Avem nevoie de fire pentru a organiza un circuit electric - chiar puntea de-a lungul pe care electronii trec de la un electrod la altul.
- Și bineînțeles, avem nevoie de un consumator actual - de ce avem nevoie de electricitate dacă nu avem unde să o cheltuim. În calitate de consumator, ar trebui să utilizați ceva cu putere redusă: de exemplu, un calculator sau un LED. Orice mai puternic, de exemplu, o lampă cu incandescență, nu trebuie luat. Deși, ultima remarcă poate fi neglijată dacă ai un camion cu lămâi în fața casei.
Să așezăm componentele pe masa noastră de laborator.
Curățăm capetele firelor de izolație.
Începem să scufundăm electrozii în electrolit. Ei bine, dacă într-un mod simplu - atunci lipiți cuie și farfurii în proviziile de mâncare pregătite. Primul electrod...
... si apoi altul.
Fixăm firele la capetele electrozilor.
Celula galvanică este gata! O jumătate de lămâie arată aproape jumătate de volt.
După ce am făcut toate procedurile de mai sus cu un măr, vedem că o celulă galvanică din acest fruct oferă o tensiune similară.
O portocală oferă o tensiune similară.
Dar arcul a fost o surpriză. Bateria s-a dovedit a fi de înaltă tensiune 🙂
Acum haideți să vedem de ce sunt capabili toți acești frații noștri electrici cu fructe. Desigur, fiecare dintre aceste elemente este capabil de puțin. Cu excepția cazului în care este simplu să demonstrezi cu un voltmetru că generează de fapt electricitate. Demonstrarea muncii consumatorilor actuali din bateriile noastre de fructe va fi mult mai eficientă. După cum am observat deja, tensiunea furnizată de o celulă de fructe separată nu va fi suficientă pentru a alimenta chiar și consumatorii de curent cu putere redusă. Prin urmare, trebuie să creștem tensiunea. Acest lucru poate fi realizat prin conectarea mai multor celule galvanice în serie, de ex. asa:
După conectarea tuturor celulelor noastre galvanice la baterie, obținem deja o tensiune destul de solidă.
Să încercăm să conectăm LED-ul (la conectare este necesar să respectați polaritatea) ... Se aprinde !!!
Până și vechiul calculator, pe care încetasem de mult să-l consider funcțional, era alimentat de o baterie cu fructe!
Ei bine, experiența a fost un succes! După cum puteți vedea, bateria de fructe este destul de reală. Desigur, nu poate fi privit ca o sursă de energie serioasă. Dar ca un material vizual excelent despre natura electricității, care pentru cei neinițiați poate chiar să arate puțin mistic - destul de!
Mult succes cu experimentele tale!
