Innhold
- Bygge et hjemmelaget batteri
- Tips
- Klargjøring av jordbatteri
- Lage et jordbatteri
- Bygge et myntbatteri
- Bygge et saltbatteri
- Bruksområder for disse batteriene
Du kan bygge et hjemmelaget batteri fra forskjellige deler som ligger rundt huset ditt. Et enkelt DIY-batteri kan vise deg hvordan elektrisitet strømmer gjennom objekter fra positive til negative ender av batteriet.
Du kan bli overrasket over hvor nyttige husholdningsobjekter kan være til å lage noe som i utgangspunktet kan virke som om det bare kan opprettes på en fabrikk. Selv om denne metoden ikke vil være de samme kjemiske reaksjonene som går i fabrikkproduserte batterier, kan den vise deg kraften til elektrisitet generelt.
Bygge et hjemmelaget batteri
Du kan lage det grunnleggende om et hjemmelaget batteri ved hjelp av et jordbatteri, et myntbatteri eller et saltbatteri. Disse hjemmelagde batteriene bruker en kjemisk reaksjon for å skape en elektrisk strøm. Du kan bygge denne strømmen gjennom grunnleggende materialer som ligger i ditt eget hjem sammen med en elektrolytisk løsning.
Tips
Bruk imidlertid forsiktighet. Disse batteriene er små og enkle, men unngå å berøre begge ledningene som forbinder endene av batteriet samtidig. Når du kutter ledninger eller tester spenning eller strøm i strømmen, må du være ekstra forsiktig så du ikke kortslutter batteriet eller skader deg gjennom strømmen eller varmen.
Klargjøring av jordbatteri
Du kan lage jordbatterier av elektroder som er laget av metaller som kan lede en elektrisk strøm gjennom hverandre. Disse metallene kan fungere når de er i bakken, og gir denne typen batterier navnet sitt. Du må være ute i løpet av en tid der det ikke er noe farlig vær som kraftig regn eller tordenvær.
Du trenger også 12 kobberspiker (eller stenger) som vil bli plassert i bakken, 12 galvaniserte aluminiumsspiker (eller stenger), kobbertråd og kondensatorer med høy verdi. I tillegg trenger du et voltmeter og trådkuttere. Du kan også bruke målebånd, aluminiumsfolie og et kompass for mer raffinerte beregninger når du lager batteriet.
Før du graver i hagen din, må du sørge for at du har tillatelse fra lokale verktøy eller andre som eier eiendommen. Av sikkerhetsgrunner kan du til og med vurdere å bare grave noen centimeter dypt.
Lage et jordbatteri
For å lage jordelektrodene, bruk trådkutterne for å fjerne cirka 1,5 inches isolasjon fra kobbertråden. Pakk trådstrimlene rundt aluminiums- og kobberspikrene. Deretter setter du inn elektrodene og fester multimeterledninger til dem. Still multimeteret på enten DC eller AC avhengig av strømmen du planlegger å bruke.
For å lage det enkleste jordbatteriet, en encelletype, kan du starte med å spikre en kobberspiker og en aluminiumspiker i bakken flere meter fra hverandre. Koble dem til med kobbertråden. Forsikre deg om at ledningen er viklet tett og sikkert rundt hodene på hver av neglene. Sjekk multimeteret for å se om du kan lese strøm.
Å pakke aluminiumsfolie tett rundt ledningene kan gi deg en grundigere måte å lade mellom neglene. For å lage et mer komplisert batteri med flere celler kan du bruke alle 12 aluminium- og kobberceller som er ordnet med det ene koblet til det andre i en seriekrets som veksler mellom aluminium og kobber. Hvert tilkoblet neglepar er en celle i dette tilfellet.
Fordi kraften til et jordbatteri avhenger av ioninnholdet i jordens jord, fungerer den bare i noen deler av landet. De naturlige elektriske strømningene som strømmer gjennom bakken fra jern og andre ioniske metaller i bakken kan skape naturlig elektrisitet.
Bygge et myntbatteri
Å bygge et myntbatteri er en annen enkel, enkel måte å demonstrere strøm og spenning i et batteri. For dette trenger du noen få kobberpenninger, et stykke aluminiumsfolie, et stykke vått vev eller papp, saks, salt, en multimeter og en skål med vann. Du kan også bruke eddik som elektrolytt. For å sikre at øre er laget av kobber, må du sørge for at den ble produsert etter 1982.
Ta papirhåndkle eller vått vev eller papp og legg mynten på det slik at du kan klippe formen ut av papirhåndkleet eller vått materiale. For å lage elektrolytten må du blande noen teskjeer salt i bollen med vann til den løser seg. Hvis du har eddik, kan du bruke denne som en svak elektrolytt.
Dypp det våte stoffet eller vevet i skålen med elektrolytten og ta det ut etter to minutter. Sug ut overflødig vann fra det. Pakk en krone i aluminiumsfolie og kutt ut formen. Deretter kan du legge det gjennomvåtede materialet i aluminiumsfolien og legge mynten oppå den. Dette er din grunnleggende celle på batteriet.
Lag så mange battericeller du vil og stable dem oppå hverandre. Du kan teste for å se om batteriet fungerer ved å hekte et multimeter til begge ender eller plassere et lite LED-lys som tennes i nærvær av elektrisk strøm. Tenk på hvordan dette arrangementet ligner på det multi-cellulære arrangementet av jordbatterier.
Bygge et saltbatteri
I likhet med myntbatteriet lages saltbatterier med et kvarter.Denne gangen trenger du et sprøytestempel, 12 jern- eller sinkskruer, papirstrimler og sandpapir, salt, vann, et multimeter, en skrutrekker, LED-lys, et isolerende materiale som plast eller papp og en kobbertråd. Bruk sandpapiret for å fjerne isolasjonen på kobbertråden hvis det er noe.
Rull en av papirstrimlene rundt en skrue tett og vik kobbertråden rundt spikeren 30 til 40 ganger for alle 12 skruene dine. Forsikre deg om at kobbertråden ikke berører neglen direkte, men hviler heller på papirstrimlen.
Bruk sprøytestempelet til å lage seks hull på den ene siden av det isolerende materialet. Bruk skrutrekkeren til å skyve hver skrue gjennom det isolerende materialet i en rutenettformasjon. Dette oppsettet vil være grunnlaget for hvordan den elektriske strømmen strømmer gjennom kretsen. Koble dem til ved hjelp av kobbertråden sikkert og tett.
Dypp batteriet i salt vann i noen minutter slik at det kan lede strøm. Når du fjerner det fra vannbadet, kan du bruke et multimeter for å kontrollere spenningen på batteriet.
Bruksområder for disse batteriene
Selv om disse eksperimentene er enkle og rudimentære, kan fenomenene de illustrerer ha praktiske bruksområder for bruk av vann til billige, oppladbare batterier i fremtiden. Forskning på elektrolytisk materiale i fysikk og kjemi kan la forskere bruke saltløsninger som grunnlag for batterier.
Den nåværende ulempen med å bruke vann som en elektrolytt for batterier er at det ikke leverer nesten like mye spenning som litiumionceller eller lignende kjemiske celler i batterier. Nyere forskning har forsøkt å overvinne dette hinderet.
Forskning ved Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology førte nylig til oppdagelsen at bruk av natrium-FSI (natriumbis (fluorosulfonyl) imid) som grunnlag for saltløsning har elektrokjemisk stabilitet på opptil 2,6 volt - nesten dobbelt så mye som andre vandige elektrolytiske væsker. Dette kan føre til billige, tryggere batterier.
Jordbatterier har hatt betydelig historisk bruk. Den skotske filosofen Alexander Bain oppfant jordbatteriet i 1841 for å transformere strømmen, og denne oppfinnelsen vil senere danne grunnlaget for telegrafoverføring. Ytterligere forskning ved bruk av jordbatterier vil føre til større forståelse av jordas elektriske felt som funn av at jordstrømmene strømmer fra sør til nord.