Inhoud
- Een zelfgemaakte batterij bouwen
- Tips
- Voorbereiding van de aardebatterij
- Een aardebatterij maken
- Een knoopcelbatterij bouwen
- Een zoutbatterij bouwen
- Toepassingen van deze batterijen
Je kunt een zelfgemaakte batterij bouwen uit verschillende delen die rond je huis liggen. Een eenvoudige doe-het-zelf batterij kan je laten zien hoe elektriciteit door objecten stroomt van positieve naar negatieve uiteinden van de batterij.
Het zal je misschien verbazen hoe nuttig je huishoudelijke voorwerpen kunnen zijn bij het maken van iets dat in eerste instantie lijkt alsof het alleen in een fabriek kan worden gemaakt. Hoewel deze methode niet exact dezelfde chemische reacties zijn die in in de fabriek gemaakte batterijen worden gebruikt, kan deze u in het algemeen de kracht van elektriciteit laten zien.
Een zelfgemaakte batterij bouwen
U kunt de basis van een zelfgemaakte batterij maken met behulp van een aardebatterij, een knoopcelbatterij of een zoutbatterij. Deze zelfgemaakte batterijen zullen een chemische reactie gebruiken om een elektrische stroom te creëren. U kunt deze stroom opbouwen door basismaterialen die in uw eigen huis liggen, samen met een elektrolytische oplossing.
Tips
Wees echter voorzichtig. Deze batterijen zijn klein en eenvoudig, maar raak niet beide draden aan die tegelijkertijd de uiteinden van de batterij verbinden. Wanneer u draden snijdt of spanning of stroom in de stroom test, moet u extra voorzichtig zijn om uw batterij niet te kortsluiten of uzelf door de elektriciteit of hitte te verwonden.
Voorbereiding van de aardebatterij
U kunt aardbatterijen maken van elektroden die zijn gemaakt van metalen die een elektrische stroom door elkaar kunnen geleiden. Deze metalen kunnen werken wanneer ze zich in de grond zelf bevinden, waardoor dit type batterij zijn naam krijgt. U moet buiten zijn in een periode waarin er geen gevaarlijk weer is, zoals zware regenval of onweer.
Je hebt ook 12 koperen nagels (of staven) nodig die in de grond worden geplaatst, 12 gegalvaniseerde aluminium nagels (of staven), koperdraad en hoogwaardige condensatoren. Bovendien heeft u een voltmeter en draadscharen nodig. U kunt ook optioneel meetlint, aluminiumfolie en een kompas gebruiken voor meer verfijnde berekeningen bij het maken van uw batterij.
Voordat u in uw tuin gaat graven, moet u ervoor zorgen dat u toestemming hebt van lokale nutsbedrijven of anderen die het eigendom bezitten. Om veiligheidsredenen kunt u zelfs overwegen om maar een paar centimeter diep te graven.
Een aardebatterij maken
Om de aardelektroden te maken, gebruikt u de draadmessen om ongeveer 1,5 inch isolatie van de koperdraad te verwijderen. Wikkel de stroken draad rond de aluminium en koperen spijkers. Vervolgens plaatst u de elektroden en bevestigt u multimeterdraden. Stel de multimeter in op DC of AC, afhankelijk van de stroom die u van plan bent te gebruiken.
Om de eenvoudigste aardbatterij, een soort met één cel, te maken, kunt u beginnen met het vastspijkeren van een koperen nagel en een aluminium nagel in de grond, een paar voet uit elkaar. Verbind ze met uw koperdraad. Zorg ervoor dat de draad strak en stevig rond de koppen van elk van de nagels is gewikkeld. Controleer de multimeter om te zien of u stroom kunt lezen.
Door aluminiumfolie strak om de draden te wikkelen, kun je een meer grondige manier krijgen om tussen de nagels te laden. Om een meer gecompliceerde, meercellige batterij te maken, kunt u alle 12 aluminium- en kopercellen gebruiken die met elkaar zijn verbonden in een serieschakeling tussen aluminium en koper. Elk verbonden paar nagels is in dit geval een cel.
Omdat de kracht van een aardbatterij afhankelijk is van het iongehalte van de aardbodem, werkt deze alleen in sommige delen van het land. De natuurlijke elektrische stromen die door de grond stromen van ijzer en andere ionische metalen in de grond kunnen natuurlijke elektriciteit opwekken.
Een knoopcelbatterij bouwen
Het bouwen van een knoopcelbatterij is een andere eenvoudige, eenvoudige manier om stroom en spanning in een batterij aan te tonen. Hiervoor heb je een paar koperen centen nodig, een stuk aluminiumfolie, een stuk nat tissue of karton, een schaar, zout, een multimeter en een kom met water. Je kunt eventueel ook azijn als elektrolyt gebruiken. Om ervoor te zorgen dat de cent van koper is, moet u ervoor zorgen dat het na 1982 is geproduceerd.
Neem de papieren handdoek of nat tissue of karton en plaats de munt erop zodat u de vorm uit de papieren handdoek of nat materiaal kunt snijden. Om de elektrolyt te maken, meng een paar theelepels zout in de kom met water totdat deze oplost. Als u azijn heeft, kunt u dit gebruiken als een zwakke elektrolyt.
Dompel de natte stof of het tissue in de kom van de elektrolyt en haal deze na twee minuten eruit. Verwijder overtollig water. Wikkel een cent in aluminiumfolie en knip de vorm uit. Vervolgens kunt u het geweekte materiaal aan de aluminiumfolie toevoegen en de munt erop leggen. Dit is je basiscel van de batterij.
Maak zoveel batterijcellen als je wilt en stapel ze op elkaar. U kunt testen of uw batterij werkt door een multimeter aan beide uiteinden aan te sluiten of een klein LED-lampje te plaatsen dat gaat branden in aanwezigheid van elektrische stroom. Denk na over hoe deze opstelling vergelijkbaar is met de meercellige opstelling van aardbatterijen.
Een zoutbatterij bouwen
Net als bij de knoopcelbatterij worden zoutbatterijen met een kwart gemaakt.Deze keer hebt u een spuitzuiger, 12 ijzeren of zinkschroeven, stroken papier en schuurpapier, zout, water, een multimeter, een schroevendraaier, LED-verlichting, een isolatiemateriaal zoals plastic of karton en een koperdraad nodig. Gebruik eventueel schuurpapier om de isolatie van de koperdraad te verwijderen.
Rol een van de stroken papier strak om een schroef en wikkel de koperdraad 30 tot 40 keer rond de nagel voor alle 12 schroeven. Zorg ervoor dat de koperdraad de nagel niet rechtstreeks raakt, maar op de strook papier rust.
Gebruik de spuitzuiger om zes gaten aan één zijde van het isolatiemateriaal te maken. Gebruik de schroevendraaier om elke schroef in een roosterformatie door het isolatiemateriaal te duwen. Deze opstelling zal de basis vormen voor hoe de elektrische stroom door het circuit stroomt. Sluit ze aan met behulp van de koperdraad, stevig en stevig.
Dompel de batterij een paar minuten in zout water zodat deze elektriciteit kan geleiden. Wanneer u het uit het waterbad verwijdert, kunt u een multimeter gebruiken om de spanning van de batterij te controleren.
Toepassingen van deze batterijen
Hoewel deze experimenten eenvoudig en rudimentair zijn, kunnen de verschijnselen die ze illustreren in de toekomst praktische toepassingen hebben bij het gebruik van water voor goedkope, oplaadbare batterijen. Onderzoek naar elektrolytisch materiaal in de fysica en scheikunde kan wetenschappers toelaten zoutoplossingen te gebruiken als basis voor batterijen.
Het huidige nadeel van het gebruik van water als elektrolyt voor batterijen is dat het bijna niet zoveel spanning levert als lithium-ioncellen of vergelijkbare chemische cellen in batterijen. Recent onderzoek heeft getracht deze hindernis te overwinnen.
Onderzoek bij de Zwitserse federale laboratoria voor materiaalwetenschappen en technologie leidde onlangs tot de ontdekking dat het gebruik van natrium-FSI (natriumbis (fluorosulfonyl) imide) als basis voor zoutoplossing een elektrochemische stabiliteit tot 2,6 volt heeft - bijna twee keer zoveel als die van andere waterige elektrolytische vloeistoffen. Dit kan leiden tot goedkope, veiligere batterijen.
Aardbatterijen hebben aanzienlijk historisch gebruik gehad. De Schotse filosoof Alexander Bain vond in 1841 de aardbatterij uit om de stroom te transformeren, en deze uitvinding zou later de basis vormen voor telegraafverzending. Verder onderzoek met aardbatterijen zou leiden tot een beter begrip van het elektrische veld van de aarde, zoals de bevinding dat de aardstromen van zuid naar noord stromen.