Indhold
- Elektrolytter og batterier
- Din egen voltaiske bunke
- Opbygning af batteriet
- Brug af batteriet
- Yderligere eksperimenter
Saltvand kan tjene som elektrolyt i et batteri og genererer elektricitet. Et batteri har tre dele: en elektrolyt og to elektroder, der er lavet af forskellige materialer, ofte metaller. Nogle af de første batterier, lavet af Alessandro Volta omkring 1880, brugte saltvand, sølv og zink til at generere elektricitet. Denne type batteri er let at opbygge og eksperimentere med.
Elektrolytter og batterier
I vand opløses bordsalt eller natriumchlorid (NaCl) i positivt ladede natriumioner (Na +) og negativt ladede chlorioner (Cl-). Kemikere kalder en løsning af ioner som denne en elektrolyt. I et batteri kaster en elektrode, kaldet katoden, elektroner ind i opløsningen og efterlader den med en positiv ladning. Samtidig opsamler den anden elektrode, anoden, elektroner, hvilket giver den en negativ ladning. Ioner i elektrolytten hjælper med at lette denne proces. Ladeafbalancen mellem de to elektroder skaber en elektrisk potentialforskel eller spænding. Hvis du forbinder terminalerne i et kredsløb, strømmer de elektroner, der er opbygget i anoden, gennem kredsløbet tilbage til katoden, hvilket skaber en elektrisk strøm.
Din egen voltaiske bunke
Volta lavede sit "Voltaic Pile" -batteri med enheder, der bestod af saltvandsopdrevet papir klemt mellem en sølvskive og en zinkskive. Han stablede denne basisenhed op for at skabe et batteri med betydelig spænding. Udtrykket for sådanne basiseenheder er celler. Du kan lave et lignende batteri ganske let med husholdningsartikler. Du har brug for fem øre, der er lavet efter 1982, karton eller pap, salt, vand, elektrisk bånd, 120-sand sandpapir og to ledninger med afdækkede ender. Øre fremstillet i 1983 og derefter er kobberbelagte zinkskiver. Takket være denne kendsgerning har vi ikke brug for to forskellige typer metalskiver, som Volta gjorde.
Opbygning af batteriet
Sand den ene side af fire af øre helt ned til en flad zinkoverflade. Opløs en spiseskefuld salt i en kop vand (opvarmning hjælper). Skær fire skiver ud omtrent som størrelsen på øre, og vælt dem i saltvand. Placer en øre kobberside ned på bordet, og placer en gennemvædet disk oven på den. Fortsæt stabling ved at skifte mellem øre og gennemblødt diske med den intakte øre oven på den sidste gennemblødt disk. Hold en ledning på den første mønt og en på den sidste mønt, og pak elektrisk bånd rundt om samlingen for at holde den sammen. Forsegling af hele enheden med tape forhindrer fordampning, hvilket får batteriet til at vare længere.
Brug af batteriet
Hver celle, der består af zinksiden af en øre, en gennemvædet disk og kobbersiden af en anden øre, genererer omkring en volt. Med fire celler genererer dit batteri omtrent fire volt. Du kan teste dette med et multimeter. Fire volt er også nok til at få en LED til at skinne lyst. Tilslut den korte ledning fra LED'en til slutningen af batteriet, der har den intakte krone. Dette er anoden - batteriets negative pol.
Yderligere eksperimenter
Næsten enhver kombination af to forskellige metaller til elektroderne skaber et batteri. Forskellige kombinationer giver forskellige spændinger. Du kan fremstille et batteri, der ligner Volta's, ved at stable celler lavet af saltvand-gennemvædet karton, der er klemt ind mellem to forskellige metaller. Ideer inkluderer øre og nikkel, øre og aluminium (folie eller slibede stykker popbokser), øre og zinkbelagte skiver og ubelagte stålskiver og aluminium.