Innehåll
- Bygga ett hemlagat batteri
- tips
- Förberedelse av jordbatteri
- Att skapa ett jordbatteri
- Bygga ett myntbatteri
- Bygga ett saltbatteri
- Användning av dessa batterier
Du kan bygga ett hemlagat batteri från olika delar som ligger runt huset. Ett enkelt DIY-batteri kan visa dig hur elektricitet flyter genom föremål från positiva till negativa ändar på batteriet.
Du kan bli förvånad över hur användbara dina hushållsobjekt kan vara för att skapa något som initialt kan verka som att det bara kan skapas på en fabrik. Även om denna metod inte kommer att vara exakt samma kemiska reaktioner som går till fabrikstillverkade batterier, kan den visa dig kraften hos el i allmänhet.
Bygga ett hemlagat batteri
Du kan skapa grunderna för ett hemlagat batteri med ett jordbatteri, ett myntbatteri eller ett saltbatteri. Dessa hembakade batterier använder en kemisk reaktion för att skapa en elektrisk ström. Du kan bygga denna ström genom basmaterial som ligger i ditt eget hem tillsammans med en elektrolytisk lösning.
tips
Använd dock försiktighetsåtgärder. Dessa batterier är små och enkla, men undvik att röra vid båda kablarna som ansluter batteriets ändar samtidigt. När du klipper i kablar eller testar spänning eller ström i strömmen, var extra försiktig så att du inte kortsluter batteriet eller skadar dig själv genom el eller värme.
Förberedelse av jordbatteri
Du kan skapa jordbatterier av elektroder som är gjorda av metaller som kan leda en elektrisk ström genom varandra. Dessa metaller kan fungera när de är i marken själv, vilket ger denna typ av batteri sitt namn. Du måste vara ute under en tid då det inte finns något farligt väder som kraftigt regn eller åskväder.
Du behöver också 12 kopparspikar (eller stänger) som kommer att placeras i marken, 12 galvaniserade aluminiumspikar (eller stänger), koppartråd och kondensatorer med högt värde. Dessutom behöver du en voltmeter och trådskärare. Du kan också använda mätband, aluminiumfolie och en kompass för mer raffinerade beräkningar när du skapar ditt batteri.
Innan du gräver i din trädgård, se till att du har tillstånd från lokala verktyg eller andra som äger fastigheten. Av säkerhetsskäl kan du till och med överväga att bara gräva några centimeter djup.
Att skapa ett jordbatteri
För att tillverka jordelektroder, använd trådknivarna för att ta bort cirka 1,5 tum isolering från koppartråden. Dra in remsorna runt aluminium- och kopparspikarna. Sedan sätter du in elektroderna och fäster multimeterskablar till dem. Ställ in multimetern på antingen likström eller växel beroende på ström du planerar att använda.
För att skapa det enklaste jordbatteriet, en enda cell, kan du börja med att spikra en kopparspik och en aluminiumspik i marken flera meter från varandra. Anslut dem med din koppartråd. Se till att tråden är lindad tätt och säkert runt huvuden på var och en av naglarna. Kontrollera multimetern för att se om du kan läsa ström.
Om du tappar aluminiumfolie tätt runt trådarna kan du ge ett mer grundligt sätt att ladda mellan naglarna. För att skapa ett mer komplicerat batteri med flera celler kan du använda alla 12 aluminium- och kopparceller arrangerade med en ansluten till den andra i en seriekrets som växlar mellan aluminium och koppar. Varje anslutet spikpar är en cell i detta fall.
Eftersom kraften hos ett jordbatteri beror på joninnehållet i jordens jord fungerar det bara i vissa delar av landet. De naturliga elektriska strömmarna som flyter genom marken från järn och andra joniska metaller i marken kan skapa naturlig elektricitet.
Bygga ett myntbatteri
Att bygga ett myntbatteri är ett annat enkelt, enkelt sätt att demonstrera ström och spänning i ett batteri. För detta behöver du några kopparpengar, en bit aluminiumfolie, en bit våt vävnad eller kartong, sax, salt, en multimeter och en skål med vatten. Du kan också valfritt använda vinäger som elektrolyt. För att säkerställa att öre är gjord av koppar, se till att det producerades efter 1982.
Ta pappershandduken eller våt vävnad eller kartong och placera myntet på den så att du kan klippa formen ur pappershandduken eller det våta materialet. För att skapa elektrolyten, blanda några teskedar salt i skålen med vatten tills den upplöses. Om du har vinäger kan du använda den som en svag elektrolyt.
Doppa det våta tyget eller vävnaden i skålen med elektrolyten och ta ut det efter två minuter. Blöt ut överskottet vatten. Packa in ett öre i aluminiumfolie och klipp ut formen. Sedan kan du lägga till det blötläggade materialet i aluminiumfolien och lägga myntet ovanpå det. Det här är din grundläggande cell i batteriet.
Skapa så många battericeller som du vill och stapla dem ovanpå varandra. Du kan testa för att se om ditt batteri fungerar genom att ansluta en multimeter till båda ändarna eller placera en liten LED-lampa som tänds i närvaro av elektrisk ström. Tänk på hur detta arrangemang liknar det multi-cellulära arrangemanget av jordbatterier.
Bygga ett saltbatteri
I likhet med myntbatteriet tillverkas saltbatterier med en fjärdedel.Den här gången behöver du en sprutkolv, 12 järn- eller zinkskruvar, pappersremsor och sandpapper, salt, vatten, en multimeter, en skruvmejsel, LED-lampor, ett isolerande material som plast eller kartong och en koppartråd. Använd sandpapperet för att ta bort koppartrådens isolering om det finns något.
Rulla en av pappersremsorna runt en skruv ordentligt och linda koppartråden runt spiken 30 till 40 gånger för alla 12 skruvar. Se till att koppartråden inte vidrör spiken direkt utan vilar snarare på pappersremsan.
Använd sprutkolven för att skapa sex hål på ena sidan av det isolerande materialet. Tryck på skruvmejseln för att skruva in alla skruvar genom det isolerande materialet i en rutform. Denna inställning kommer att ligga till grund för hur den elektriska strömmen flyter genom kretsen. Anslut dem med koppartråden säkert och tätt.
Doppa batteriet i saltvatten i några minuter så att det kan leda elektricitet. När du tar bort det från vattenbadet kan du använda en multimeter för att kontrollera batteriets spänning.
Användning av dessa batterier
Även om dessa experiment är enkla och rudimentära, kan de fenomen som de illustrerar ha praktiska tillämpningar för att använda vatten för billiga, uppladdningsbara batterier i framtiden. Forskning om elektrolytiskt material inom fysik och kemi kan låta forskare använda saltlösningar som bas för batterier.
Den nuvarande nackdelen med att använda vatten som en elektrolyt för batterier är att det inte ger nästan lika mycket spänning som litiumjonceller eller liknande kemiska celler i batterier. Ny forskning har försökt övervinna detta hinder.
Forskning vid schweiziska federala laboratorierna för materialvetenskap och teknik ledde nyligen till upptäckten att användning av natrium-FSI (natriumbis (fluorosulfonyl) imid) som bas för saltlösning har elektrokemisk stabilitet på upp till 2,6 volt - nästan dubbelt så mycket som andra vattenhaltiga elektrolytiska vätskor. Detta kan leda till billiga, säkrare batterier.
Jordbatterier har haft betydande historisk användning. Den skotska filosofen Alexander Bain uppfann jordbatteriet 1841 för att förvandla strömflödet, och denna uppfinning skulle senare utgöra grunden för telegraföverföring. Ytterligare forskning med jordbatterier skulle leda till en större förståelse för jordens elektriska fält, såsom att konstatera att jordens strömmar flyter från söder till norr.