Polaritetsprojekter ved hjælp af en kartoffel

Polaritetsprojekter, der involverer kartofler, gør det muligt for eleverne at eksperimentere med elektrolyse eller overførsel af en elektrisk ladning gennem ledende væsker for at forårsage kemiske forandringer. Disse ledende væsker er kendt som elektrolytter. Studerende kan også udføre enkle test på polaritet, eller hvordan elektroner flyder fra en negativ til en positiv pol ved at bruge kobbertråde, batterier og kartofler. De kan udvikle sig til at skabe kartoffelbatterier, der styrer elektriske enheder.

Nemmeste: Testpolaritet

Saml to, 6-tommer lange plastisolerede kobberledninger, et D-cellebatteri, en kartoffel , tape, en kniv og et par saks. Brug saks til at strippe omkring 1 1/2 tommer isolering fra trådenderne. Placer batteriet på siden. Tape en ledning til batteriets positive side og den anden ledning til batteriets negative side, som er flad. Skær kartoflen i halvdelen. Indsæt de afskårne ender af kobbertrådene i kartoffelens kød i en dybde på mindst tre inches. Vær opmærksom på, hvordan de elektroner, der strømmer ud af batteriets negative side og gennem ledningen ind i kartoflen, gør kartoflen grøn. Pas på bobler, der danner i kartoffel ved siden af ​​ledningens ende, der er fastgjort til batteriets positive side. Overvej hvordan kartoffel fungerer som en elektrolyt, som fører en elektrisk strøm mellem positive og negative polariteter.

Nem: Måle spænding

Saml en kartoffel, et voltmeter, sandpapir, en stor galvaniseret negle og en to-tommer, 12- eller 14-gauge stykke kobbertråd. Skrab wire og negle med sandpapiret, indtil de skinner. Indsæt neglen og tråden omkring en tomme i kartoffelpositionen, og placér dem en tomme fra hinanden. Indstil voltmeteret til den laveste DC spænding. Sæt den røde ledning ind i den positive spændingsåbning og den sorte ledning i den negative spalte. Når voltmeteret er tændt, skal du bruge den røde ledning til at berøre kobbertråd og den sorte ledning for at røre neglen. Optag mængden af ​​spænding, som kartoffel produceret af voltmeteret læser.

Moderat: Lav et batteri

Saml to stykker af tung kobbertråd, to galvaniserede negle, to kartofler, tre alligator clips tilsluttet til hinanden med ledning og et lavspændings LED-ur. Tag batteriet ud ur uret, og bemærk positionerne for batteriets positive og negative ender i rummet. Mærk kartoflerne som "A" og "B." Sæt en søm og kobbertråd ind i hver kartoffel, så de placeres så langt fra hinanden som muligt. Tilslut kobbertråden i kartoffel A til den positive terminal i urets batterirum med et alligatorklip. Forbind neglen i kartoffel B til rummets negative terminal med en alligator klip. Forbind sømmen i kartoffel A til tråden i kartoffel B med det tredje alligatorklip. Vær opmærksom på, at uret tændes og indstil tiden. Overvej hvordan kartoffelens kemiske energi omdannes til elektrisk energi, da zinkionerne fra neglen reagerer med kobberioner fra ledningen, hvilket resulterer i en strøm af elektroner gennem kobbertråd og ind i uret.

Udfordring: Beregn Spænding til strøm forskellige formål

Brug et multimeter, der måler spænding, strøm og modstand af kredsløbet, der produceres af kartoffelbatteriet i ovenstående eksperiment, for at estimere, hvor mange kartofler der ville være nødvendige for at drive forskellige objekter. Hvis en kartoffel producerer 0,8 volt, hvor mange kartofler skal du tilføje til serien for at tænde en 1,5 volt pære? Hvor mange kartofler er der påkrævet at tænde et 5 volt digitalt ur? Eksperiment med forskellen mellem strøm og spænding og størrelsen og antallet af kartofler, der bruges til at lave batteriet. Bemærk, hvordan størrelsen af ​​strømmen afhænger af størrelsen af ​​den enkelte kartoffel, mens mængden af ​​spænding vedrører antallet af kartofler, der bruges til at oprette serien.