Contenuto
- Costruire una batteria fatta in casa
- Suggerimenti
- Preparazione della batteria di terra
- Realizzare una batteria di terra
- Costruire una batteria a bottone
- Costruire una batteria al sale
- Applicazioni di queste batterie
Puoi costruire una batteria fatta in casa da varie parti in giro per casa. Una semplice batteria fai-da-te può mostrarti come l'elettricità fluisce attraverso gli oggetti dalle estremità positive a quelle negative della batteria.
Potresti essere sorpreso di quanto possano essere utili i tuoi oggetti domestici nella creazione di qualcosa che inizialmente può sembrare che possa essere creato solo in una fabbrica. Sebbene questo metodo non corrisponda alle stesse esatte reazioni chimiche delle batterie prodotte in fabbrica, può mostrarti la potenza dell'elettricità in generale.
Costruire una batteria fatta in casa
Puoi creare le basi di una batteria fatta in casa usando una batteria a terra, una batteria a bottone o una batteria al sale. Queste batterie fatte in casa useranno una reazione chimica per creare una corrente elettrica. Puoi costruire questa corrente attraverso materiali di base che si trovano nella tua casa insieme a una soluzione elettrolitica.
Suggerimenti
Usa precauzione, però. Queste batterie sono piccole e semplici, ma evitano di toccare entrambi i fili che collegano le estremità della batteria contemporaneamente. Quando si tagliano i fili o si verifica la tensione o la corrente nella corrente, prestare particolare attenzione a non cortocircuitare la batteria o a farsi male attraverso l'elettricità o il calore.
Preparazione della batteria di terra
È possibile creare batterie di terra da elettrodi realizzati in metallo che possono condurre una corrente elettrica tra loro. Questi metalli possono funzionare quando sono nel terreno stesso, dando a questo tipo di batteria il suo nome. Dovrai essere fuori durante un periodo in cui non ci sono condizioni meteorologiche pericolose come forti piogge o temporali.
Avrai anche bisogno di 12 chiodi (o aste) in rame che verranno posizionati nel terreno, 12 chiodi (o aste) in alluminio zincato, filo di rame e condensatori di alto valore. Inoltre, avrai bisogno di un voltmetro e tronchesi. È inoltre possibile utilizzare facoltativamente nastro di misurazione, foglio di alluminio e una bussola per calcoli più raffinati durante la creazione della batteria.
Prima di scavare nel tuo cortile, assicurati di avere l'autorizzazione dalle utility locali o da altri proprietari della proprietà. Per motivi di sicurezza, potresti anche considerare di scavare solo pochi centimetri di profondità.
Realizzare una batteria di terra
Per realizzare gli elettrodi di terra, utilizzare i tronchesi per rimuovere circa 1,5 pollici di isolamento dal filo di rame. Avvolgi le strisce di filo attorno ai chiodi in alluminio e rame. Quindi, inserire gli elettrodi e collegare i cavi del multimetro ad essi. Impostare il multimetro su CC o CA in base alla corrente che si intende utilizzare.
Per creare la batteria a terra più semplice, un tipo a cella singola, puoi iniziare inchiodando un chiodo di rame e un chiodo di alluminio nel terreno a diversi piedi di distanza. Collegali usando il tuo filo di rame. Assicurarsi che il filo sia avvolto saldamente e saldamente attorno alle teste di ciascuno dei chiodi. Controlla il multimetro per vedere se riesci a leggere la corrente.
Avvolgere un foglio di alluminio attorno ai fili può darti un modo più completo di caricare i chiodi. Per creare una batteria a più celle più complicata, è possibile utilizzare tutte e 12 le celle in alluminio e rame disposte una con l'altra collegate in un circuito in serie alternato tra alluminio e rame. Ogni paio di chiodi collegati è una cella in questo caso.
Poiché la potenza di una batteria terrestre dipende dal contenuto di ioni del suolo terrestre, funziona solo in alcune parti del terreno. Le correnti elettriche naturali che fluiscono attraverso il terreno dal ferro e da altri metalli ionici nel terreno possono creare elettricità naturale.
Costruire una batteria a bottone
Costruire una batteria a bottone è un altro modo semplice e diretto per dimostrare la corrente e la tensione in una batteria. Per questo, avrai bisogno di pochi penny di rame, un pezzo di foglio di alluminio, un pezzo di tessuto bagnato o cartone, forbici, sale, un multimetro e una ciotola d'acqua. Puoi anche usare l'aceto come elettrolita. Per assicurarsi che il penny sia fatto di rame, assicurati che sia stato prodotto dopo il 1982.
Prendi l'asciugamano di carta o il fazzoletto di carta o il cartone e posiziona la moneta su di essa in modo da poter ritagliarne la forma dall'asciugamano di carta o dal materiale bagnato. Per creare l'elettrolito, mescola alcuni cucchiaini di sale nella ciotola d'acqua fino a quando non si dissolve. Se hai l'aceto, puoi usarlo come elettrolita debole.
Immergi il tessuto o il tessuto bagnato nella ciotola dell'elettrolita ed estrailo dopo due minuti. Immergere l'acqua in eccesso da esso. Avvolgi un centesimo in un foglio di alluminio e ritaglia la sua forma. Quindi, puoi aggiungere il materiale imbevuto al foglio di alluminio e posizionarci sopra la moneta. Questa è la tua cella base della batteria.
Crea tutte le celle della batteria che vuoi e impilarle una sopra l'altra. Puoi verificare se la batteria funziona collegando un multimetro ad entrambe le estremità o posizionando una piccola luce a LED che si accenderà in presenza di corrente elettrica. Pensa a come questa disposizione è simile alla disposizione multi-cellulare delle batterie di terra.
Costruire una batteria al sale
Simile alla batteria a bottone, le batterie al sale sono realizzate con un quarto.Questa volta, avrai bisogno di un pistone a siringa, 12 viti di ferro o di zinco, strisce di carta e carta vetrata, sale, acqua, un multimetro, un cacciavite, luci a LED, un materiale isolante come plastica o cartone e un filo di rame. Utilizzare la carta vetrata per rimuovere l'isolamento del filo di rame, se presente.
Arrotolare una delle strisce di carta attorno a una vite e avvolgere il filo di rame attorno al chiodo da 30 a 40 volte per tutte e 12 le viti. Assicurati che il filo di rame non tocchi direttamente l'unghia, ma, piuttosto, poggi sulla striscia di carta.
Utilizzare il pistone della siringa per praticare sei fori su un lato del materiale isolante. Utilizzare il cacciavite per spingere ciascuna vite attraverso il materiale isolante in una griglia. Questa configurazione sarà la base di come la corrente elettrica fluisce attraverso il circuito. Collegarli usando il filo di rame sicuro e stretto.
Immergi la batteria in acqua salata per alcuni minuti in modo che possa condurre elettricità. Quando lo si rimuove dal bagnomaria, è possibile utilizzare un multimetro per controllare la tensione della batteria.
Applicazioni di queste batterie
Sebbene questi esperimenti siano semplici e rudimentali, i fenomeni che illustrano potrebbero avere applicazioni pratiche nell'uso dell'acqua per batterie ricaricabili economiche in futuro. La ricerca su materiale elettrolitico in fisica e chimica può consentire agli scienziati di utilizzare soluzioni saline come base per le batterie.
Lo svantaggio attuale dell'uso dell'acqua come elettrolita per le batterie è che non fornisce quasi la stessa tensione delle celle agli ioni di litio o di celle chimiche simili nelle batterie. Ricerche recenti hanno tentato di superare questo ostacolo.
La ricerca presso i laboratori federali svizzeri per la scienza e la tecnologia dei materiali ha recentemente portato alla scoperta che l'uso del sodio FSI (sodio bis (fluorosulfonil) imide) come base per la soluzione salina ha una stabilità elettrochimica fino a 2,6 volt, quasi il doppio rispetto a quella di altri fluidi elettrolitici acquosi. Ciò potrebbe portare a batterie economiche e più sicure.
Le batterie di terra hanno avuto un notevole uso storico. Il filosofo scozzese Alexander Bain inventò la batteria di terra nel 1841 per trasformare il flusso di corrente, e questa invenzione avrebbe successivamente costituito la base della trasmissione telegrafica. Ulteriori ricerche sull'uso delle batterie terrestri porterebbero a una maggiore comprensione del campo elettrico terrestre, come la scoperta che le correnti terrestri scorrono da sud a nord.