Sisu
Patareid muudavad keemilise energia elektrienergiaks ja selle loomine ei nõua palju ressursse - sidruniga saate teha töötava aku. Te ei pruugi sidrunist eriti palju energiat saada, kuid elektrienergia tootmine on sama, mis auto aku puhul. Selle põhimõtte tundmaõppimine on lihtne, kui saate kodus valmistada lihtsaid patareisid, kasutades kaht ebatõenäolist koostisosa: koksi ja äädikat.
Kuidas aku töötab?
Elektrokeemilisel elemendil, mis on kõige lihtsam akutüüp, on kolm komponenti: anood, katood ja elektrolüüt. Anood ja katood on kahte erinevat tüüpi metalli, millest üks kaotab elektronid kergemini kui teine. Kui kaks metalli puudutaksid üksteist, voolaksid elektronid, kuid märkimisväärse voolu tekitamiseks liiga aeglaselt. Kui katood ja anood on sukeldatud elektrolüüti, mis on tavaliselt hape, tekitavad keemilised reaktsioonid neile vastupidiseid laenguid, kuid elektrolüüt takistab laengu voolamist. Need võivad voolata, kui ühendate katoodi ja anoodi juhtmega. Lisaks sellele hoiavad pidevad metallide ja elektrolüütide vahelised reaktsioonid aku "laetuna".
Koksi aku valmistamine
Voltaanilise raku valmistamiseks võite kasutada mis tahes karastusjooki, mis sisaldab fosforhapet, ja koks on hea näide (dieet või tavaline on hea, oluline on ainult tema hape). Koksi alumiiniumist saab ka hea katoodi, mis on negatiivne ots. Värvi lihvimiseks lõigake purgist riba ja liivapaberist riba. Anoodi jaoks vajate vaskriba või positiivset klemmi - selle leiate tavaliselt riistvara poest. Valage koks klaasi, kastke ribad ja katsuge ribasid voltmeetri sondidega. Te peaksite lugema umbes 3/4 voldist.
Äädika aku valmistamine
Äädikas teeb head elektrolüüti ka seetõttu, et sisaldab äädikhapet. Anoodi jaoks võite kasutada vaske, kuid tsink teeb parema katoodi kui alumiinium; kui teil pole tsinkriba, kasutage tsingiga kaetud tsingitud naela. Sellest lahtrist peaksite saama volti lähedal. Kui soovite LED-i toita, peate pinge kahekordistamiseks ühendama kaks neist lahtritest järjestikku. Selleks ühendage pirn juhtmete külge, mis on ühendatud ühe aku anoodiga ja teise katoodiga, ja ühendage teine juhe teise elektroodipaari omavahel ühendamiseks.
Äädikaraku vaatlus
Kuna äädikas on selge, saate jälgida äädikaelemendis olevaid elektroode. Kui ühendate kaks neist lahtritest jadana ja kasutate neid LED-i toiteks ja jätate LED-i põlema kogu öö, leiate hommikul tsingi elektroodil mustade kihtide kihi. Vase aatomite poolt põhjustatud elemendid, mis ühinevad elektrolüüdis sisalduvate vesinikuioonidega ja kogunevad tsingi pinnale. Samuti peaksite vaskribal nägema gaasilise vesiniku mullide moodustumist, kuna happe vesinikuioonid ühinevad elektronidega vesinikuaatomite moodustamiseks ja aatomid paarituvad vesiniku molekulide moodustamiseks.