Baterie jsou důležitou součástí, kterou nelze oddělit od našeho každodenního života. Baterie nám umožňují přenášet a provozovat elektronická zařízení, aniž byste museli hledat elektrickou zásuvku. Baterie jsou schopné generovat elektřinu procházením elektronů mezi dvěma rozdílnými kovy (jeden kladně nabitý a druhý záporně nabitý). Elektrony produkují proud, když procházejí roztokem obsahujícím molekuly, které přenášejí nabité částice tam a zpět mezi dvěma rozdílnými kovy. Dodržováním těchto jednoduchých kroků můžete vytvořit velmi jednoduchou baterii se dvěma různými kovy a citronem.
Krok
Metoda 1 ze 2: Výroba baterie s jedním citronem
Krok 1. Připravte si potřebné materiály
K výrobě citronových baterií budete potřebovat měděné mince, pozinkované hřebíky, citrony (celkem 10), nůž a voltmetr. Na tuto činnost by měl dohlížet dospělý, zvláště při použití nože. Měděné mince perte jemným čisticím prostředkem, abyste zajistili čistý povrch. Můžete použít jakýkoli druh citronu, ale citron s tenčí slupkou bude mít za následek lepší výdrž baterie.
- Ve skutečnosti bude měděná deska fungovat lépe než mince (pokud ji máte).
- Pozinkované hřebíky mají zinkový povlak, který je pro tento experiment nezbytný. Seženete ho v železářství nebo v obchodě se stavebními materiály/potřebami pro domácnost.
- Hliníková fólie může nahradit hřebíky, pokud máte problém je získat.
- Voltmetry lze zakoupit v železářstvích nebo obchodech se stavebními materiály/domácími potřebami.
Krok 2. Vymačkejte citron, aniž byste ho krájeli
Lehce přitlačte citron po stole. Tím uvolníte šťávu uvnitř citronu a necháte baterii běžet.
Kyselost citronové šťávy je ideální pro chemickou reakci hledanou v tomto konkrétním experimentu. Šťáva obsahuje roztok molekul potřebných k transportu elektrického proudu mezi dvěma kovovými konci baterie
Krok 3. Udělejte malý řez kůrou ve středu citronu
Řez by měl být dostatečně hluboký, abyste mohli do poloviny citronu vložit měděnou minci. K tomuto kroku je nutný dohled dospělých. Aby mince zůstala pevně v citronu, dbejte na to, aby nebyl řez příliš široký.
Krok 4. Vložte mince a hřebíky do citronu
Mince by měla pevně držet v zářezu, který jste právě vyrobili. Hřeb by měl být zapíchnut do citronu asi 2 cm od pozice mince. Tyto dva objekty budou fungovat jako kladný a záporný pól baterie.
- Oba kovy musí být umístěny blízko sebe, aby mohlo dojít k chemické reakci.
- Snažte se však, aby se mince a hřebík nedotkly vnitřku citronu. Pokud k tomu dojde, baterie nebude správně fungovat a nedostanete elektřinu.
- Ujistěte se, že mince a hřebík jsou zasunuty dostatečně hluboko do citronu, aby mohly zasáhnout citronovou šťávu.
Krok 5. Připevněte svorku voltmetru k hřebu a minci
Pomocí jedné ze svorek voltmetru sevřete hřebíky a druhou svorkou sevřete mince. Nyní by mělo dojít k mírnému zvýšení napětí na voltmetru. Pokud voltmetr ukazuje zápornou hodnotu, můžete jednoduše vyměnit svorky na hřebu a minci a uvidíte kladné napětí.
Pokud je výsledné napětí velmi nízké, zkuste hřebík posunout blíže k minci
Metoda 2 ze 2: Výroba citronové baterie Multicell
Krok 1. Připravte si 10 citronů
Vícečlánková baterie je několik baterií spojených dohromady. V takovém případě propojíte několik citrónových baterií dohromady. K výrobě vícebunkové citronové baterie budete potřebovat 4 měděné mince, 4 pozinkované hřebíky, 4 citrony, nůž, 38 cm měděného drátu, řezačku drátu, pravítko a voltmetr. Můžete použít jakýkoli citron, ale citron s tenčí slupkou bude mít za následek lepší výdrž baterie.
- Požádejte o pomoc dospělého, zejména při použití nože.
- Umyjte minci jemným čisticím prostředkem, abyste získali čistý povrch.
- Pokud máte humrové kleště, použijte je.
- Pozinkované hřebíky mají tenkou vrstvu zinku, což je pro tento experiment zásadní. Můžete si ji koupit v železářství nebo v obchodě se stavebními materiály/potřebami pro domácnost.
- Pokud nemůžete najít hřebíky, použijte hliníkovou fólii.
- Můžete připojit tolik citronů, kolik chcete, abyste zvýšili napětí baterie.
Krok 2. Vymačkejte citron, aniž byste ho krájeli
Každý citron přejeďte přes pult s malým tlakem. Stisknutím citronu tímto způsobem uvolníte šťávy uvnitř citronu a necháte baterii běžet.
Kyselost citronové šťávy je ideální pro chemickou reakci hledanou v tomto experimentu. Molekuly v šťávě budou přenášet elektrický proud mezi dvěma kovovými konci baterie
Krok 3. Odřízněte měděný drát na pět částí po 7,5 cm
Požádejte o pomoc s tímto krokem dospělého. Změřte drát dlouhý 7,5 cm a poté jej přestřihněte pomocí řezačky drátu. Pokud se nevejde na 7,5 cm, příliš se nebojte. K omotání mincí a hřebíků potřebujete pouze drát.
Krok 4. Připojte mince a hřebíky pomocí kousku drátu
Mince a hřebíky musíte namotat na sérii. Vezměte drát a několikrát jej omotejte kolem mince a druhým koncem obtočte hlavu nehtu. Mince a hřebíky budou vloženy do různých citronů. Ujistěte se tedy, že mezi nimi necháte dostatek prostoru (asi 4 cm).
- Ujistěte se, že je drát pevně omotán kolem každé mince a hřebu. Pokud nejsou jednotlivé součásti správně připojeny, baterie nebude správně fungovat.
- Až budete hotovi, budete mít tři páry mincí a hrotů.
Krok 5. Omotejte kousek drátu kolem jedné mince a jednoho hřebíku
Baterie začíná mincí omotanou měděným drátem a končí hřebíkem omotaným měděným drátem. Stejně jako předtím si vezměte kousek drátu a několikrát jej omotejte kolem mince. Pomocí samostatného kusu drátu jej několikrát namotejte kolem hlavy hřebíku.
Znovu obalte drát co nejpevněji kolem každé části, abyste dosáhli dobrého spojení
Krok 6. V citronové kůře ve středu citronu udělejte malý řez
Řez by měl být dostatečně velký na to, aby se do citronu do poloviny vložila měděná mince. K tomuto kroku je nutný dohled dospělých. Mince musí pevně držet. Ujistěte se tedy, že řez není příliš velký.
Krok 7. Na první a poslední citrony vložte mince a hřebíky zabalené samostatně
Srovnejte čtyři citrony a vyberte jeden jako první citron a druhý jako poslední citron. Vložte drátem zabalenou minci do zářezu v horní části prvního citronu v sérii. Vrazte drátem zabalený hřebík do posledního citronu.
Pokud se citrony nezařadí úhledně, pokud se do citronů vloží mince a hřebík samostatně, nemusíte si dělat starosti
Krok 8. Zapojte řetězec mincí a hřebíků omotaných kolem měděného drátu do různých citronů
Každý citron bude mít nakonec zapíchnutou minci a hřebík. První citron v řadě je již razen. Takže zatlučte sestavené hřebíky do prvního citronu. Druhý citron bude spárován s mincemi ze série. Druhý citron získá hroty z druhé sady mincí a hrotů.
- Pokračujte v jízdě střídavě s mincemi a hřebíky, dokud nedosáhnete posledního citronu, v němž už bude drát omotaný.
- Dávejte pozor, aby se nehty a mince navzájem nedotýkaly v každém citronu. Pokud k tomu dojde, baterie se zkratuje a nedostanete žádné napětí.
Krok 9. Připojte svorku voltmetru k volným koncům drátu
Svorkovým koncem voltmetru sevřete měděný drát omotaný kolem hřebu a druhou svorkou sevřete drát omotaný kolem mince. Nyní by na displeji voltmetru mělo dojít ke zvýšení napětí. Pokud voltmetr ukazuje zápornou hodnotu, stačí prohodit svorky na hřebu a minci a získáte kladné napětí.
Pokud je výsledné napětí příliš nízké, zkuste hřebík posunout blíže k minci na každém citronu. Ujistěte se, že jsou všechny dráty spojeny s příslušnými mincemi a hřebíky
Varování
- Při práci s elektřinou buďte vždy opatrní.
- Výkon generovaný jednou buňkou není velký. K napájení žárovky budete potřebovat několik připojení (k výrobě baterie dva nebo více článků).
