Из чего можно сделать самодельный аккумулятор: изготовление простейших аккумуляторов из подручных средс

Содержание

Как изготовить мощный аккумулятор своими руками. Самый действенный способ восстановления аккумулятора. Простейший АКБ из соды

Зальем в баночку от витамина воду, насыпаем в нее 1,5 чайных ложек пищевой соды. Хорошо перемешиваем раствор. Зачистим сварочный электрод от покрытия. Отрезаем от электрода два куска по 7 см. Загибаем концы этих заготовок. Вставляем эти заготовки в отверстия в крышке и закручиваем ее в бутылочку.

Зарядник подключаем к концам аккумулятора. Заряжаем аккумулятор 10 минут и проверяем работу самодельного аккумулятора. Предполагаемое напряжение на выходе 1,5-2,5 вольта. Этого питания хватит при зарядке 3 часа на 20 минут свечения светодиода. Чтобы не вздулся ваш аккумулятор, не делайте его герметичным.

Еще один способ изготовления самодельного аккумулятора

Самодельная аккумуляторная батарея из подручных материалов с минимумом инструментов. Представьте ситуацию, когда рядом нет нужных деталей, точнее, минимум имеется, но вы находитесь в полевых условиях, когда разнообразия нет. Придется экспериментально искусственно ограничить себя выбором материалов.

Возьмем за неимением меди в пластинах медную проволоку. Изоляцию удалим с помощью огня. Обрезок оцинкованного железа нарежем на одинаковые пластинки. Проводки с изоляцией для соединения цепи. Можно и без изоляции сразу взять токопроводящую проволоку. Надо найти также полиэтиленовую бутылку, подойдет любой диэлектрик. Токопроводящий жидкий раствор (соляной либо кислотный, щелочной). Одноразовые стаканчики.

Для начала отожженную на огне проволоку для увеличения площади скручиваем в цилиндр. Из оцинковки нарезаем по шаблону одинаковые пластинки и сворачиваем в цилиндры (уголок загибаем, чтобы зажать в нем контактный провод).

Из пластиковой бутылки нарезаем прокладочный материал, который будет располагаться между медью и оцинковкой. Собираем элементы батареи, один конец провода закрепляем на нити, другой на цинке и два одиночных. Один с медью — плюсовой и с цинком — минусовой.

Собираем батарею в последовательную цепь. Для начала попробуем залить раствор, насыщенный солью. В полевых условиях подойдет любой солевой раствор, моча и другое. Напряжение 7,74 вольта. Заменим солевой раствор на кислотный, в эксперименте использован уксус столовый. В полевых условиях для нашего аккумулятора подойдет прокисшее вино, настой из щавеля, морс из клюквы и другое. Напряжение 8,05 вольта.

Заменим на щелочной раствор, соду пищевую в природе можно попробовать заменить на золу, размещенную в воде (щёлок), но надо экспериментировать для проверки. Напряжение 9,65 вольта.

Итак подведем итог: среднем и

Самостоятельно изготовление батарейки из подручных материалов

Батарейка является химическим источником электрического напряжения. Все имеющиеся в продаже элементы питания имеют похожие принципы действия. Положительный вывод изделия изготавливается из марганца или лития, отрицательный — из цинка или алюминия. Собрать батарейку своими руками можно из простых материалов.

Батарейки это источник электрического напряжения.

Самодельная батарейка из подручных средств

Изготовить элемент питания можно из материалов, свойства которых похожи на характеристики используемых в промышленных условиях веществ.

Из лимона

В роли электролита выступает кислота, содержащаяся в соке фрукта. Электроды делают из тонкой проволоки, гвоздей или игл. Железный элемент является анодом, медный — катодом. Лимон разрезают пополам и помещают в небольшую емкость (банку или стакан). Провода соединяют с электродами, зачищенные концы вводят в мякоть фрукта на расстоянии 1 см друг от друга.

С помощью мультиметра измеряют напряжение, подаваемое самодельным гальваническим элементом. Если оно недостаточно высокое, несколько лимонных батарей соединяют последовательно.

Банка с электролитом

Используя этот метод, можно собрать устройство, напоминающее первый в мире аккумулятор. Электроды изготавливают из меди и алюминия. Элементы должны иметь большую площадь. Алюминиевый электрод соединяют с проводом с помощью зажима или болта, медный — припаивают. Детали погружают в банку на небольшом расстоянии друг от друга. Для фиксации применяют крышку с отверстиями. В качестве электролита используют такие составы:

Создание батарей своими руками.

  1. Нашатырь. Вещество смешивается с водой в соотношении 1:2. Использовать нашатырный спирт в качестве электролита нельзя. Подходящее вещество (хлористый аммоний) имеет вид белого порошка без запаха. Его используют в качестве удобрения или флюса для пайки.
  2. Раствор серной кислоты. Вещество смешивают с водой в соотношении 1:5. Нельзя наливать кислоту первой. В таком случае добавляемая вода закипает, брызги попадают на кожу и одежду человека.

Раствор наливают в стеклянную емкость так, чтобы расстояние до краев банки составляло не менее 2 мм. С помощью мультиметра замеряют сопротивление и вычисляют нужное количество батарей. Принцип действия самодельного элемента сходен с таковым у солевого источника питания.

Медные монеты

Электроды изготавливают из алюминия и меди, в качестве электролита используют уксусную кислоту 9%. Монеты очищают от загрязнений, выдерживая в уксусе. Из картона и фольги вырезают кружки. Картонные изделия вымачивают в растворе уксусной кислоты, они должны впитать электролит. Из кружков и монет выкладывают столбик.

Первой кладется картонная деталь, второй — из фольги, третьей — монета. К крайним элементам заранее подсоединяют провода. Вместо пайки кабели можно прижать к металлическим деталям и заклеить скотчем. При эксплуатации батарейки монета становится непригодной. Не стоит изготавливать источники питания из ценных изделий.

Батарейка в пивной банке

Отрицательным выводом является корпус алюминиевой емкости, положительным — графитовый стержень. Также потребуются угольная пыль, пенопласт, вода, парафиновые свечи и соль. Верх банки снимают, из пенопласта вырезают кружок, который вставляют в емкость. Заранее проделывают отверстие для стержня. Последний устанавливают в центральной части банки. Оставшееся пространство заполняют угольной пылью. Материал пропитывают водным раствором соли (3 ст. л. продукта на 0,5 л воды). Края банки заливают парафином.

Картошка, соль и зубная паста

Батарейка из картошки предназначена для разового использования. Ее применяют для получения искры путем замыкания проводов. Для изготовления элемента потребуется крупная картофелина, изолированные медные кабели, соль, деревянные палочки и зубная паста. Сборку выполняют так:

  1. Картофель разрезают на 2 равные части. В одной половине формируют выемку, куда добавляют соль и пасту.
  2. Ингредиенты перемешивают до однородной консистенции. Электролит должен заполнить углубление.
  3. В другой половине картофелины проделывают 2 отверстия на расстоянии 1-2 см. Они должны совпасть с заполненным углублением.
  4. В отверстия вводят зачищенные концы проводов, половинки совмещают. Провода должны погрузиться в состав.
  5. Части картофеля закрепляют зубочистками. Через несколько минут кабели замыкают, высекая искру для разведения огня.

Пошаговая инструкция по изготовлению батарейки

Элементы питания цилиндрической формы высотой 50 мм легко изготавливаются в домашних условиях.

Необходимые материалы и инструменты

Перед началом опыта подготавливают такие материалы и инструменты:

  • гофрированный картон;
  • плоские шайбы из меди диаметром 1 см — 12 шт.;
  • плоские шайбы из цинка диаметром 1 см — 15 шт.;
  • очищенная вода;
  • термоусадочная трубка;
  • уксусная кислота 70%;
  • поваренная соль;
  • паяльник;
  • емкости для приготовления растворов;
  • мультиметр;
  • наждачная бумага.

Гофрированный картон является одним из материалов для создания батареек своими руками.

Зачистка шайб

В основе самодельного элемента питания лежит 11 медно-цинковых шайб, выдающих напряжение в 0,15 В. Детали должны участвовать в химических реакциях, поэтому их очищают наждачной бумагой. В результате получают ровную блестящую поверхность.

Подготовка электролита

Металлы создают электрический ток, однако для его проведения нужна среда. Электролит изготавливают из 120 мл воды, 4 ст. л. соли и 30 мл уксусной кислоты. Ингредиенты перемешивают и настаивают в течение часа.

Работа с картоном

Для формирования нужного расстояния между шайбами выкладывают кружки, вырезанные из гофрокартона. После нарезания материал пропитывают подготовленным на прошлом этапе раствором.

Растягивание трубки

Перед размещением медно-цинковых шайб трубке придают нужный диаметр. С помощью иглогубцев изделие растягивают на 10% от изначального размера.

Тестирование устройства

На медную шайбу накладывают пропитанный электролитом картон. Мультиметр переводят в режим постоянного напряжения. Черный провод подсоединяют к медной детали, красный — к цинковой. На экране прибора должно появиться значение 0,05-0,15 В. Этого достаточно для создании элемента питания из 11 токопроводящих компонентов.

Итоговая сборка батарейки

Элементы укладывают с соблюдением последовательности: медь — цинк — кусок картона. Каждую деталь выставляют перпендикулярно оси трубки. Для удобства шайбы вдавливают тонким стержнем. Установив последнюю деталь, самодельную батарейку сравнивают с заводской. При необходимости вводят дополнительную шайбу из цинка. Трубку прогревают, создавая подобие батарейки. Излишки удаляют.

Монтаж контактов

Прогретым паяльником приваривают к концам полученной конструкции точки из припоя. При установке в гнездо напаянные детали должны касаться контактов держателя батареи.

Самодельная батарейка из двух проводов » Полезные самоделки


Как сделать самодельную батарейку из 2-х проводов используя эффект появления ЭДС в цепях, состоящих из различных металлов или полупроводников.


Возьмем два электрических проводника, которые изготовлены из разных металлов, и спаяем их концы. Теперь при нагревании одного и охлаждении другого конца в цепи проводников — термоэлементов (термопар) потечет электрический ток. Созданная ЭДС будет зависеть от разницы температур, а также от подбора материалов, составляющих термоэлемент. КПД таких преобразователей не превышает 5-6%. Максимальная температура, до которой можно нагревать термопару, определяется точкой плавления элементов. К примеру, пару медь — константен можно нагревать до 350 градусов, сталь — константан до 315… 649 градусов — в зависимости от диаметра проволоки, а пару хромель — алюмель до 700… 1152 градусов. Для увеличения КПД, как вы понимаете, надо максимально увеличить разницу температур между холодным и горячим спаем. Но при этом при подборе пар надо учитывать теплопроводность материалов.

Лучше, если соотношение между средней теплопроводностью и средней электропроводностью будет минимальным.

При подборе материалов удобно пользоваться таблицей, приведенной ниже. Лучше выбрать те из них, что максимально удалены а столбце друг от друга. Например, сталь (наверху), константан (внизу) дадут хорошие результаты, а медь и серебро — малоактивные элементы. Пара сурьма-висмут наилучшая, но практически недоступна любителю. Хотя и дает она самое большое термоэлектрическое напряжение — около 112 мкВ/град., материалы слишком специфичны и редки.

Кроме того, каждый материал, указанный в таблице, обладает отрицательным потенциалом по отношению ко всем другим, находящимся выше.

Например, в паре сталь — константен сталь будет иметь относительный потенциал плюс, а константан — минус. В термопаре хромель — алюмель хромель имеет плюс, а алюмель минус.


Для изготовления батареи потребуются два куска проволоки (стальной и константановой) диаметром 1,3 мм, длиной 18 м каждый. Концы каждого элемента зачищают и скручивают вместе, затем сваривают. Элементы крепят на асбоцементной панели (рис. 1). При проверке отдельные термопары должны давать ток около 22 мА от нагревания спичкой и около 30 мА при нагревании спиртовой горелкой. 

При нормальном горении спиртовки батарея даст 1,5 В при тоне 0,3 А (рис 2). Изготовив набор таких батарей и соединив их параллельно, можно получить постоянный электрический ток мощностью, достаточной для питания транзисторного приёмника и схожих электроприборов. Надо лишь помнить о том, что при последовательном подключении растёт внутреннее сопротивление батареи. 

Набор, состоящий из нескольких батарей, можно использовать с керосиновой лампой, металлической печной трубой или другими похожими источниками тепла.

К. Владимиров

Для умелых рук

 

Kак самим построить газовый аккумулятор? Газовый аккумулятор был изобретен в 1955 году советским инженером А. Пресняковым.  Важное преимущество газового аккумулятора — простота устройства и высокая экономичность. Для его изготовления не требуются цветные металлы и дорогостоящие материалы. Эксплуатационные качества газового аккумулятора также весьма высоки.

Газовый аккумулятор можно долго хранить как в заряженном, так и в разряженном состоянии, и это не отразится на его работоспособности. Он допускает большой зарядный ток, что уменьшает время зарядки.Даже длительные замыкания пластин между собой безвредны для газового аккумулятора, так как в этом случае он хоть и разряжается, но без необратимых процессов в самом активном веществе, как в других типах аккумуляторов.Ниже приведена полная статья,посвященная газовым аккумуляторам.

Газовый аккумулятор

В любом аккумуляторе есть положительные и отрицательные пластины с активным веществом, состоящим из различных металлов. В качестве токопроводящей среды обычно применяются водные растворы кислот или щелочей. Такой раствор называется электролитом. При погружении пластин в электролит начнет происходить химическая реакция, и если их замкнуть через измерительный прибор, мы обнаружим, что во внешней цепи проходит электрический ток.

Во время работы аккумулятора, а также при его зарядке можно заметить, что на пластинах выделяются пузырьки газа. Газы, как правило, не участвуют в реакциях и выполняют в электрохимических процессах вспомогательную роль, так что в обычных аккумуляторах разность потенциалов определяется только свойствами металлов, из которых состоят пластины. Но, оказывается, различные газы тоже обладают вполне определенным электрохимическим потенциалом. Значит, эту способность можно использовать для изготовления аккумулятора, в котором роль активного вещества будут выполнять два различных газа.

Газовый аккумулятор был изобретен в 1955 году советским инженером А. Пресняковым. Важное преимущество газового аккумулятора — простота устройства и высокая экономичность. Для его изготовления не требуются цветные металлы и дорогостоящие материалы. Эксплуатационные качества газового аккумулятора также весьма высоки.

Газовый аккумулятор можно долго хранить как в заряженном, так и в разряженном состоянии, и это не отразится на его работоспособности. Он допускает большой зарядный ток, что уменьшает время зарядки. Даже длительные замыкания пластин между собой безвредны для газового аккумулятора, так как в этом случае он хоть и разряжается, но без необратимых процессов в самом активном веществе, как в других типах аккумуляторов.

Газовые аккумуляторы — конструктивно новые источники тока. Их создание стало возможным только после того, как были найдены вещества, способные поглощать газы в большом количестве и удерживать их в себе. Такие вещества называются адсорбентами. Один из лучших адсорбентов — активированный уголь. Поглощая газы, он сам не участвует в химических реакциях.

В таблице, помещенной ниже, показано, какое количество различных газов может быть поглощено одним граммом активированного угля при 15° С и нормальном давлении. Вы сразу же заметите закономерность: газ поглощается тем лучше, чем выше его критическая температура, то есть чем легче он сжижается.

Конструкция самодельного газового аккумулятора показана на рисунке 1. В емкость 1 налит элетролит 2. В электролит опущены два электрода, которые состоят из стержня 3 и мешочка 4 с активированным углем 5. Предохраняет мешочки от смещения перегородка 6, которая изготовляется из любого электроизоляционного материала. Емкость закрывается крышкой 7.

В качестве емкости газового аккумулятора с успехом могут быть использованы, например баночки для специй — они продаются в хозяйственных магазинах. Можно взять и стеклянные банки, но их надо покрыть снаружи асфальтовым лаком, чтобы свет не проникал внутрь, а то он будет способствовать разрядке аккумулятора. Мешочки изготовьте из старого капронового чулка плотной вязки. Шов можно сшить капроновой нитью или паяльником на круглой деревянной болванке. Один конец мешочка завяжите капроновой нитью наглухо, а во второй, открытый, вставьте угольный стержень от батареек карманного фонаря, отслуживших свой срок. Наполните мешочки активированным углем, хорошо уплотнив его. Загибая края мешочка, обвяжите их капроновой нитью вокруг стержня. Теперь нужно плотными витками обвязать мешочки. Чем больше будет сделано витков, тем лучше контакт угольного порошка со стержнем, тем меньше внутреннее сопротивление аккумулятора, тем он лучше работает.

Электроды нужно укрепить в крышке, а к выходящим наружу концам стержня приделать клеммы.

Лучше всего использовать медицинский уголь, который продается в аптеках, или уголь выбракованных противогазов. В крайнем случае древесный уголь можно легко приготовить самому. Для этого возьмите палочки диаметром 5—10 мм, длиной 100 мм (любой породы дерева), свяжите их в пучок ниткой, поместите в железную банку и засыпьте сухим речным песком. Положите банку в печку на горячие угли или на газовую плитку и прокалите, пока из банки перестанут выделяться газы. Дайте остыть песку, после чего извлеките обуглившиеся чурки — их-то и можно употребить в дело. Для получения от аккумулятора емкости в 1 ампер-час потребуется 50—90 граммов активированного угля.

Для электролита лучше всего взять дистиллированную воду, которую можно купить в аптеке, или в крайнем случае колодезную, или водопроводную, предварительно прокипятив ее около получаса и остудив. На каждый стакан воды всыпьте 1—1,5 столовой

ложки поваренной соли марки «Экстра». Заполните сосуд электролитом и накройте крышкой с электродами, проследив, чтобы электроды были полностью погружены в электролит. Простейший газовый аккумулятор готов, теперь его осталось только зарядить.

Для этого необходимо присоединить электроды к источнику постоянного тока напряжением 4,5 в. Промаркируйте какой-либо яркой краской положительный электрод, нанеся на крышку метку +. Отрицательный электрод можно не маркировать. При повторной зарядке придерживайтесь полярности электродов. Заканчивайте зарядку, когда напряжение на электродах аккумулятора будет 2,2—2,5 в. При постоянной работе аккумулятора электролит необходимо менять не реже одного раза в неделю. (Запомните, что такая частая замена нужна только для электролита, составленного на основе поваренной соли.)

Работает аккумулятор так. При зарядке, когда к электродам подключено напряжение, электролит разлагается на водород и хлор. Электрод, присоединенный к отрицательному проводу, будет поглощать водород, а к положительному — хлор. Таким образом создается разность потенциалов.

Химическая реакция может быть описана уравнением:

В качестве электролита в газовых аккумуляторах можно применять растворы различных солей, кислот и щелочей. Подбирая электролит, можно осуществить его электролиз на те или иные газы и получить различную электродвижущую силу и емкость аккумулятора. Так, при электролизе слабого раствора серной кислоты получим пару водород — кислород. Раствор питьевой соды даст пару водород — углекислый газ. Вообще подбор электролита открывает очень широкие возможности для эксперимента.

На рисунке 2 изображена схема газового аккумулятора, в котором используется пара хлор — сернистый газ. (Если вы вернетесь к нашей таблице, то увидите, что эти газы лучше остальных поглощаются углем.) Довольно высокие характеристики оправдывают конструктивное усложнение.

Аккумулятор состоит из основного сосуда 1, вспомогательного сосуда 2, вспомогательных угольных электродов 3 и 7, электролита 4, которым заполняется вспомогательный сосуд, основных угольных электродов 5 и 6, электролита 8. Размеры аккумулятора подберите, исходя из размеров угольных электродов от батарейки карманного фонаря.

В таком аккумуляторе сернистый газ — носитель отрицательного, а хлор — положительного потенциала. Электролит основного сосуда — раствор поваренной сода, электролит вспомогательного — раствор сернистого натрия (другие названия — сульфид натрия, моносульфид натрия).

Как мы сказали, вспомогательный сосуд должен быть полупроницаемым, то есть пропускать газы, но не пропускать соли, растворенные в электролите. Такой сосуд можно приобрести в магазине химических товаров или изготовить самому, причем самодельный не будет уступать промышленному. Материалы:

Аккумулятор, который дает

центов Убедитесь, что в вашем браузере включен JavaScript. Если вы оставите отключенным JavaScript, вы получите доступ только к части предоставляемого нами контента. Вот как.
Области науки Энергия и мощность
Сложность
Требуемое время Очень короткий (≤ 1 день)
Предварительные требования Для выполнения этого проекта вам понадобится взрослый, который поможет вам использовать мультиметр.У Science Buddies есть справочник «Как пользоваться мультиметром», в котором вы узнаете, как им пользоваться.
Наличие материалов Легко доступны
Стоимость Очень низкий (менее 20 долларов США)
Безопасность Нет проблем

Абстрактные

Батарейки дорогие, но их можно сделать ровно за 24 цента! В этом эксперименте вы сделаете свою собственную гальваническую груду, используя монетки и пятак.Сколько монет в куче будет производить больше всего электричества?

Объектив

В этом эксперименте вы сделаете простую батарею из монет и проверите, повлияет ли количество монет в стопке на количество произведенной электроэнергии.

Поделитесь своей историей с друзьями по науке!

Да, Я сделал этот проект! Пожалуйста, войдите в систему (или создайте бесплатную учетную запись), чтобы сообщить нам, как все прошло.

Планируете ли вы сделать проект от Science Buddies?

Вернитесь и расскажите нам о своем проекте, используя ссылку «Я сделал этот проект» для выбранного вами проекта.

Вы найдете ссылку «Я сделал этот проект» на каждом проекте на веб-сайте Science Buddies, так что не забудьте поделиться своей историей!

Кредиты

Сабина де Брабандере, доктор философии, и Сара Эйджи, доктор наук, друзья по науке

  • Styrofoam ™ является зарегистрированным товарным знаком компании Dow Chemical Company.

Цитируйте эту страницу

Здесь представлена ​​общая информация о цитировании.Обязательно проверьте форматирование, включая использование заглавных букв, для метода, который вы используете, и обновите цитату по мере необходимости.

MLA Стиль

Сотрудники Science Buddies. «Батарея, которая делает центы». Друзья науки , 20 ноя 2020, https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Energy_p015/energy-power/make-a-battery-from-coins. Доступ 22 ноября 2020 г.

APA Style

Сотрудники Science Buddies.(2020, 20 ноября). Аккумулятор, который делает центы. Извлекаются из https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Energy_p015/energy-power/make-a-battery-from-coins

Дата последнего редактирования: 20.11.2020

Введение

Вы могли подумать, что батареи — это современное изобретение, но батареи были одним из первых способов получения электричества. Алессандро Вольта обнаружил первую электрическую батарею в 1800 году.Он сделал огромную стопку чередующихся слоев цинка, промокательной бумаги, смоченной соленой водой, и серебра. Эта ранняя конструкция батареи стала известна как гальваническая батарея .

Гальваническая куча создается путем вставки медной трубы в середину стопки колец. Каждое кольцо состоит из 3 слоев: цинковой пластины, промокательной бумаги и верхней серебряной пластины. Промокательные листы были пропитаны соленой водой, и электроны соли могли перемещаться по металлам в медную трубу, создавая электричество.


Рисунок 1. На этом изображении показана структура гальванической батареи, которая является первой конструкцией батареи, используемой для производства электричества. Он был открыт Алессандро Вольта в 1800 году (HowStuffWorks.com, 2007.)

Как из гальванической батареи вырабатывается электричество? Ключ к электричеству — это движение частиц, несущих электрический заряд . В гальванической куче эти частицы перемещаются от одного металла к другому через раствор, называемый электролитом.Электролит — жидкость, содержащая заряженные частицы. Растворенная соль — пример хорошего электролита. Заряженные частицы электролита вступают в реакцию с металлами, вызывая электрохимическую реакцию , , особый вид химической реакции, при которой образуются электроны. Поскольку электронов являются частицами, несущими электрический заряд, заставляя все эти электроны двигаться в одном направлении, будет создан электрический ток или электричество. Вы можете узнать больше об основах электричества в Учебнике по электричеству, магнетизму и электромагнетизму Science Buddies.

Два типа металлов в гальванической куче называются электродами и . Поскольку типы металлов различны, один металл предпочитает испускать свободные электроны, а другой — получать электроны. Это создает разность электрических потенциалов, также называемую напряжением и между двумя типами металлов. Один металл становится положительно заряженным (положительный электрод), а другой — отрицательно заряженным (отрицательный электрод). Это напряжение заставляет электроны двигаться, создавая электрический ток, и тогда у вас есть электричество!

В этом эксперименте вы создадите свою собственную версию гальванической груды, используя два разных типа монет (два разных металла) и раствор солевого уксуса (электролит).Металл в монетах вступит в реакцию с электролитом. Поскольку эти два металла различны, один металл будет отдавать электроны другому, создавая электричество. Как разное количество монет повлияет на количество производимой электроэнергии? Чтобы проверить это, вы будете делать груды с разным количеством монет и измерять напряжение (измеряемое в вольтах) и ток (измеряемое в амперах).

Термины и понятия

Чтобы провести такой эксперимент, вы должны знать, что означают следующие термины.Попросите взрослых помочь вам поискать в Интернете или отвезти вас в местную библиотеку, чтобы узнать больше!

  • Электрический заряд
  • Электролит
  • Электрохимическая реакция
  • Электроны
  • Ток
  • Электрод
  • Напряжение

Вопросы

  • Из каких материалов можно сделать аккумулятор?
  • Почему важно располагать материалы чередующимися слоями?
  • Что делает раствор электролита?
  • Из большего количества слоев получится более-менее мощный самодельный аккумулятор?

Библиография

  • Введение в гальваническую батарею и ее историю можно найти здесь:
    Специальные коллекции MIT (n.г.). Вольтовская куча. Проверено 17 июня, 2015.
  • .
  • Чтобы увидеть, что такое батареи, посмотрите это видео:
    Mocomi Kids. (2015). Как работают батареи ?. Проверено 17 июня, 2015.
  • .
  • Более подробное объяснение химии гальванических элементов (более современная версия гальванической батареи) можно услышать в этом музыкальном видео:
    Edmonds. (2011, 12 марта). Песня о простой схеме гальванической ячейки. Проверено 17 июня, 2015.
  • .

Лента новостей по этой теме

Примечание: Компьютеризированный алгоритм сопоставления предлагает указанные выше статьи.Это не так умно, как вы, и иногда может давать юмористические, нелепые или даже раздражающие результаты! Узнать больше о ленте новостей

Материалы и оборудование

  • Уксус (любой, 1/4 С.)
  • Соль (1 ст. Л.)
  • Маленькая чаша или стакан
  • Пенни (4)
  • Никели (4)
  • Мыло для посуды
  • Алюминиевая фольга (маленькая полоска)
  • Ножницы
  • Бумажные полотенца (2)
  • Маленькая тарелка (керамика, пластик или пенопласт TM ; не бумага или металл)
  • Цифровой мультиметр (любой, который измеряет мА и мВ), можно приобрести у таких поставщиков, как Jameco Electronics и Amazon.
  • Лабораторный блокнот

Загружаемый шаблон платы дисплея — всего 1 доллар США.99

  • Создайте отличную доску с загружаемым шаблоном, настроенным для этого проекта.
  • Получите шаблоны для печати для каждого раздела вашей доски объявлений.
  • Экономьте время с предварительно отформатированными таблицами данных и предварительно установленными размерами шрифтов, которые хорошо смотрятся на доске дисплея.
  • Просто введите информацию о вашем проекте и данные, распечатайте и прикрепите к доске!
Получить подробности

Заявление об отказе от ответственности: Science Buddies участвует в партнерских программах с Инструменты для дома, Amazon.ком Каролина Биологический и Jameco Electronics. Доходы от партнерских программ помогают поддерживать Science Buddies, общественной благотворительной организации 501 (c) (3), и делаем наши ресурсы бесплатными для всех. Наш главный приоритет — обучение студентов. Если у вас есть какие-либо комментарии (положительные или отрицательные), связанные с покупками, которые вы сделали для научных проектов из рекомендаций на нашем сайте, сообщите нам об этом. Напишите нам на [email protected]

Методика эксперимента

  1. В лабораторной тетради сделайте таблицу, подобную таблице 1.Вы запишете свои измерения в эту таблицу.
Количество пенни Количество монет Напряжение (В) Ток (мА)
9000 Таблица 1. Используйте таблицу, подобную этой, для записи данных.
  1. В небольшой миске или стакане смешайте 1/4 С.уксуса (электролита) и 1 ст. соли (ионов). Размешайте как следует.
  2. Соберите несколько монет и пятак, вымойте мягким моющим средством (например, мылом для посуды) и высушите. Это всего лишь предварительный шаг по удалению грязи и копоти.
  3. Ножницами вырежьте полоску алюминиевой фольги размером 2 x 8 см. Сложите продольно пополам, как показано на рис. 2. Алюминиевая фольга является хорошим проводником. Это поможет создать хороший электрический контакт с нижним пенни вашей стопки.

Рисунок 2. Алюминиевая полоса сложена втрое по длине. Сначала вырежьте полоску, затем загните края внутрь и прижмите их.
  1. Ножницами разрежьте бумажное полотенце на маленькие квадратики, каждый размером чуть более 2 x 2 см.
  2. Поместите сухое бумажное полотенце на тарелку, как показано на рисунке 3. Теперь у вас есть все материалы для начала строительства.

Рисунок 3. Несколько пенсов и пятак, маленькие квадраты бумажных полотенец, раствор соли уксуса и алюминиевая полоска — все, что вам нужно для создания батарейки для монет.
  1. Поместите алюминиевую полосу в середину тарелки. Вы сделаете аккумулятор сверху. Эта полоска упростит подключение мультиметра в дальнейшем.
  2. Начните создавать свой стек:
    1. Положите пенни на алюминиевую фольгу.
    2. Смочите квадратное бумажное полотенце в уксусно-солевом растворе. Квадрат должен быть влажным, но не капать.
    3. Поместите квадратное бумажное полотенце, пропитанное уксусом, поверх пенни, как показано на Рисунке 4.
      Рисунок 4. Начните сборку батареи, положив пенни на алюминиевую полоску, а затем смоченный квадрат из бумажного полотенца.
    4. Добавьте никель поверх квадратного бумажного полотенца, как показано на рисунке 5. Это крошечная батарейка. Перед измерением вы добавите еще 2 монеты.
      Рис. 5. Один элемент батареи состоит из пенни, пропитанного бумажным полотенцем квадрата и никелевой монеты сверху.
    5. Чтобы добавить больше монет, положите пенни на верхний никель.
    6. Повторите шаги b.–d. Теперь у вас есть стопка из четырех монет (чередующиеся пенни, кусочки мокрого бумажного полотенца и никель), заканчивающаяся пятаком сверху.
    7. Важно : не позволяйте квадратам бумажного полотенца свисать с краев монет и касаться друг друга. Это приведет к короткому замыканию и предотвратит работу аккумулятора. При необходимости обрежьте ножницами углы квадратов бумажного полотенца, чтобы они не свисали и не касались бумажного полотенца под ними.
    8. Важно : квадраты бумажных полотенец должны быть влажными, но не капать. Капающий электролит может вызвать короткое замыкание. При необходимости выдавите лишнюю жидкость из квадратов бумажного полотенца, поместив их между большим и указательным пальцами.
  3. Произведите измерение. Если вам нужна помощь, см. Справочник «Друзья науки» «Как пользоваться мультиметром».
    1. Подсоедините щупы (также называемые выводами) мультиметра к двум концам батареи, поместив один наконечник щупа на полосу из алюминиевой фольги в нижней части стопки, а другой — на никель наверху стопки.На рисунке 6 показана установка.
    2. Измерьте напряжение, вырабатываемое аккумулятором: установите мультиметр на измерение постоянного напряжения (постоянного тока) и выберите вольт (В), как показано на рисунке 6. Нажмите на наконечники щупа мультиметра, чтобы обеспечить хороший электрический контакт. Запишите полученное вами измеренное значение (только число, а не знак) в таблицу, как в таблице 1. Обратите внимание, что положительные или отрицательные измеренные значения подходят. Вас интересует числовое значение без знака (см. Также шаг d). Дополнительные советы см. В разделе «Часто задаваемые вопросы».
      Рисунок 6. Для измерения напряжения, производимого вашей ячейкой, поместите один вывод мультиметра на полоску из алюминиевой фольги, а другой — на верхний никель.
    3. Измерьте ток, вырабатываемый вашей батареей: установите мультиметр на измерение тока, выберите миллиампер (мА) и сразу же запишите ток в таблицу данных (ток может начать немного падать, когда батарея начинает разряжаться).Настройка мультиметра для измерения тока показана на рисунке 7. Дополнительные советы см. В разделе «Часто задаваемые вопросы».
      Рисунок 7. Установите мультиметр на измерение в мА для измерения тока, производимого вашей ячейкой. Обратите внимание, что знак вашего измерения указывает направление тока.
    4. Примечание. Вы можете получить отрицательное значение, подобное показанному на Рисунке 7. Знак информирует вас о направлении тока.Не нужно обращать внимание на вывеску этого проекта. Вас интересует величина (0,118 мА в случае показаний, показанных на рисунке 7).
  4. Добавьте пенни, смоченный квадрат бумажного полотенца и никель в стопку и снова измерьте. Когда вы добавляете в свою стопку, одно важное правило — всегда начинать с пенни и заканчивать пятаком, чтобы количество слоев пенсов и пятаков всегда совпадало. Как вы думаете, почему это необходимо?
  5. Повторите шаг 9 для нового стека.Не забудьте записать количество монет, количество монет, а также измеренное напряжение и ток в таблице данных.
  6. Повторите шаги 10 и 11 еще раз. Теперь у вас есть стопка, содержащая 4 пенни и 4 никеля, такая как стопка, показанная на рисунке 8.

Рисунок 8. Эта батарейка для монет использует 4 пенни и 4 никеля.
  1. Вы можете повторять шаги 10 и 11, собирая батареи, состоящие из все большего и большего количества монет.
  2. Проанализируйте свои данные.
    1. Ваша таблица данных завершена. Вы можете наблюдать за тенденцией?
    2. Создание графиков может помочь вам визуализировать ваши данные. Если вам нужна помощь в создании графиков, попробуйте веб-сайт Create a Graph.
    3. Постройте гистограмму напряжения (вертикальные оси) в зависимости от количества пенсов (горизонтальные оси). Не забудьте обозначить оси и добавить заголовок. Пример, показывающий только одно измерение, показан на рисунке 9. На ваших графиках будет отображаться больше измерений.

Научный эксперимент с самодельными батареями

Использование силы электричества — действительно одно из величайших достижений человечества.От внутреннего освещения до смартфонов — возможность использовать электрическую энергию в наших интересах полностью изменила ход истории человечества. Это учебно-научное мероприятие предоставляет детям простой и недорогой способ создать свои собственные домашние батареи с использованием материалов, которые, вероятно, уже есть в их доме (пенни, алюминиевая фольга, бумажные полотенца, уксус и клейкая лента). С помощью недорогого светодиода дети могут использовать свои самодельные батарейки для питания полезного устройства и почувствовать некоторое волнение, которое, должно быть, испытывали первые изобретатели более двухсот лет назад.


Электричество — это форма энергии, которая исходит от заряженных частиц.

Почти во всех электрических устройствах отрицательно заряженные частицы, называемые электронами, текут по проводу, создавая ток, который используется для питания устройства. У провода, который не подключен к источнику питания, нет причин создавать электрический ток. Когда батареи подключены в цепь, электроны хотят течь от отрицательного электрода (называемого анодом) к положительному электроду (называемому катодом), создавая ток, который питает нагрузку.

Внутри батареи между анодом и катодом размещен сепаратор, чтобы электроны не перетекали напрямую от одного электрода к другому, заставляя электроны течь по внешнему проводу и питая наши устройства. Другое вещество, называемое электролитом, также помещается между анодом и катодом. Электролит способствует химическим реакциям, в результате которых анод становится отрицательно заряженным, а катод — положительно заряженным. В этом простом самодельном эксперименте анодом является алюминиевая фольга, катод — пенни, сепаратор — бумажное полотенце, а электролит — уксус.

Материалы

  • Пенни (минимум 5, если вы хотите использовать батареи для освещения светодиода)
  • Алюминиевая фольга (только небольшое количество, около фута (~ 1/3 метра) ) длины)
  • Бумажные полотенца (примерно 1 квадрат)
  • Vinega r (Я использовал дистиллированный белый уксус, но тип не имеет значения. Можно также использовать сок лимона или соленую воду. Вам понадобится только небольшое количество.)
  • Изолента
  • LED (необязательно, но занятие веселее, если у вас есть что-то для питания.Я использовал зеленый светодиод, для которого нужно было всего 2 вольта. Для некоторых светодиодов может потребоваться больше.)
  • Зажимы типа «крокодил» (опционально, упрощает подключение батареи к цепи, но вместо этого можно использовать полоски алюминиевой фольги. Я использовал только 2.)
  • Вольтметр (опционально, но делает это занятие более значимым, если ребенок может измерить, какое напряжение вырабатывает их аккумулятор.)

Самодельный аккумулятор

Чтобы сделать самодельный аккумулятор, сначала оторвите квадратный кусок алюминиевой фольги примерно по 3 дюйма (8 см) с каждой стороны .Точные размеры не важны.

Сложите алюминиевую фольгу в квадрат примерно по 1 дюйм (2,5 см) с каждой стороны. Опять же, точный размер не важен, но квадратный кусок алюминиевой фольги должен быть немного больше цента.

Разорвите кусок бумажного полотенца примерно того же размера, что и алюминиевая фольга, и сложите его в квадрат такого же размера.

Затем оторвите кусок клейкой ленты примерно такой же ширины, что и бумажное полотенце (или немного больше).

Положите пенни, квадрат бумажного полотенца и квадраты из алюминиевой фольги поверх клейкой ленты.Пенни должен немного торчать из клейкой ленты. Выровняйте бумажное полотенце с краем изоленты со стороны пенни (и полностью закройте его с другой стороны). Алюминиевая фольга должна свисать с другого конца изоленты и вообще не касаться пенни.

Батарея «сделай сам»

Согните изоленту, чтобы скрепить 3 слоя вместе, чтобы получилась батарея «сделай сам». Передняя и задняя части батареи должны выглядеть следующим образом:

Наконец, добавьте несколько капель уксуса на бумажное полотенце, чтобы он стал электролитом.Ваша батарея полностью заряжена.

Если у вас есть вольтметр, подключите положительный красный провод к медному пенни, а отрицательный черный провод к алюминиевой фольге. Поверните циферблат до минимального значения напряжения. Ваша батарея должна быть около половины вольта.

Если вы хотите зажечь светодиод, вам нужно сделать около 5 батареек. В зависимости от вашего конкретного светодиода вам может потребоваться больше или меньше.

Соедините батареи последовательно, прикрепив пенни одной батареи к алюминиевой фольге другой с помощью изоленты.

  1. Используйте зажимы типа «крокодил», чтобы прикрепить концы батарей к светодиоду. Помните, что светодиод является направленным. Скорее всего, вам нужно будет прикрепить длинную ножку светодиода к концу пенни. Затем прикрепите короткую ножку к алюминиевой фольге, но если это не сработает, попробуйте поменять провода.

Вы можете использовать руки или другой тяжелый предмет (например, банан), чтобы убедиться, что все соединения надежно закреплены.

Научные занятия для детей

3 способа сделать самодельную грелку

Использование грелки может помочь облегчить боли и уменьшить скованность мышц и суставов.Это один из способов проведения термотерапии или термотерапии.

Многие люди используют грелки, чтобы уменьшить боль в шее, спине, мышцах, симптомы артрита и менструальные спазмы.

В этой статье мы расскажем о трех способах изготовления грелки в домашних условиях. Мы также исследуем, как тепло может помочь облегчить различные симптомы.

Многие магазины продают грелки, но их легко сделать дома.

Чтобы сделать грелку, используйте:

1. Влажное кухонное полотенце

Поместите влажное кухонное полотенце в пакет для заморозки и нагрейте его в микроволновой печи.Во-первых, убедитесь, что пакет можно использовать в микроволновой печи.

Оберните горячий компресс полотенцем и прикладывайте к пораженному участку на 15–20 минут за раз.

2. Полотенце с подогревом в духовке

Люди могут использовать этот метод для изготовления грелки большего размера.

Сначала поместите влажное сложенное полотенце в духовку с температурой 300 ° F (149 ° C). Оставьте полотенце в духовке на 5–10 минут. Правильное время будет зависеть от толщины полотенца.

Когда оно нагреется, оберните полотенце более тонкой сухой тканью и положите на пораженный участок на 15–20 минут.

3. Старый носок

Люди могут сделать многоразовые грелки из ткани или старого носка. Их также можно использовать в качестве холодных компрессов, замораживая, а не нагревая.

Возьмите старый чистый носок и наполните его на три четверти сырым рисом, кукурузным ячменем или овсянкой. Завяжите или зашейте его и нагрейте в микроволновой печи 1-2 минуты.

Во избежание ожогов всегда проверяйте грелку на внутренней стороне руки перед тем, как прикладывать ее к пораженному участку.Он должен быть комфортно теплым, но не горячим.

Применение грелки может облегчить боль в суставах, мышцах и мягких тканях. Это форма тепловой терапии, или термотерапии.

Тепло увеличивает приток крови к пораженному участку, расслабляя мышцы и помогая уменьшить скованность в суставах.

Термотерапия может помочь облегчить:

  • боль в спине
  • боль в шее
  • менструальные спазмы
  • симптомы мигрени
  • боль после травмы
  • боль при артрите

Во время процесса заживления усиление кровообращения приносит больше кислорода в поврежденные клетки.Кислород ускоряет заживление тканей.

Грелки — популярный метод термотерапии. Также могут помочь горячая ванна или душ.

Не используйте тепловую терапию сразу после травмы. Это воспалительная фаза заживления, и тепло может вызвать еще больший отек и повреждение тканей. Сразу после травмы холодный компресс поможет уменьшить отек.

Маленьким детям и пожилым людям нельзя пользоваться грелками.

Кроме того, людям с проблемами тепловой чувствительности не следует использовать какие-либо формы термотерапии.Сюда входят люди с невропатией, возникшей в результате диабета или других состояний. Возможно, они не сразу почувствуют ожог.

Беременным женщинам нельзя прикладывать грелки к области живота или таза. Им также следует избегать горячих ванн и купания или душа в очень горячей воде.

Грелки могут обеспечить тепловую терапию или термотерапию. Многие магазины продают грелки, но их легко сделать дома.

Самодельная грелка может облегчить боль при таких состояниях, как артрит, а также боль в спине, шее и менструальные спазмы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2019 © Все права защищены.