Батарейка из картошки- правда работает?

Есть много необычных источников энергии. Однажды я узнал, что из фруктов и овощей можно сделать батарейку, которая будет давать электрический ток. Нас очень заинтересовал этот факт, и мы захотели узнать об этом больше.

Впервые о нетрадиционном использовании фруктов я прочитал в книге Николая Носова. По замыслу писателя, Коротышки Винтик и Шпунтик, жившие в Цветочном городе, создали автомобиль, работающий на газировке с сиропом. Мы подумали, а сможет ли батарейка из картофеля подзарядить мобильный телефон.

Цель: получение электрического тока при помощи картофеля.

План действий:

1. Проанализировать литературу, Интернет-ресурсы по теме исследования.
2. Ознакомиться с принципом работы батарейки.
3. Провести опрос одноклассников «Что вы знаете о токе?».
4. Провести исследование напряжения в гальванических элементах из картофеля.
5. Провести эксперимент по созданию батарейки из картофеля.

Объект исследования – электрические батарейки. Предмет исследования – картофель как источник тока. Гипотеза: предположим, что из картофеля можно сделать источник тока – батарейку. Теоретическая значимость заключается в анализе специальной литературы. Практическая значимость заключается в выводах по результатам эксперимента и создании батарейки из картофеля. На I этапе проводили теоретическое исследование, анализ литературы. На II этапе – исследование и эксперимент, делали выводы.

Что такое батарейка?

Батарейка – это удобное хранилище электричества, которое может быть использовано для обеспечения энергией переносных устройств. Некоторые батарейки предназначены для одноразового использования, другие можно перезаряжать. Батарейки бывают разнообразной формы и размеров. Некоторые – маленькие, как таблетка. Некоторые – величиной с холодильник. Для начала мы решили разобраться, как устроена обычная батарейка и как в ней создаётся электрический ток. Посмотрев в энциклопедии «Всё обо всём» и по рисункам разобрались, что это две металлические пластины, помещенные в специальное химическое вещество – электролит. Одна пластина подключена к выводу «+», другая – к выводу «-».Электрод с более отрицательным потенциалом, на котором при разряде протекает процесс окисления, называется отрицательным электродом, или анодом, и обозначается знаком (?). Электрод с более положительным потенциалом, на котором происходят реакции восстановления, принимается за положительный электрод, называется катодом и обозначается знаком (+). Стоит подключить к батарейке нагрузку, например, лампочку, как от пластины «+» к пластине «-» потечёт ток. Начнется химическая реакция в электролите, которая начнет перекидывать электроны с «-» (отрицательной) пластины на «+» (положительную).

В начале своих исследований мы решили узнать, откуда появилась батарейка. Еще в 1791 году Итальянский врач Луиджи Гальвани сделал важное наблюдение, только не сумел его правильно истолковать.

Гальвани заметил, что тело мертвой лягушки вздрагивает под действием электричества — если положить его возле электрической машины, когда оттуда вылетают искры. Итальянский ученый граф Алессандро Вольта в 1800 году повторил опыты Гальвани, но с большей точностью. Он заметил, что, если мертвая лягушка касается предметов из одного металла — например, железа — никакого эффекта не наблюдается. Чтобы эксперимент прошел успешно, всегда требовались два разных металла. И Вольта сделал вывод — появление электричества объясняется взаимодействием двух различных металлов, между которыми образуется химическая реакция. Он поочередно уложил в столбик серебряные и цинковые кружки, изолированные фетровыми прокладками, элемент так и называется: вольтов столб. Гальвани открывает биологические эффекты электричества. Вольта изобретает источник постоянного тока — гальванический элемент (1800).

Батарейки, которые можно заряжать многократно, изобрел в 1859 г. французский физик Гастон Планше.

Успехи ученых в создании овощных и фруктовых батареек

Ученые утверждают, что, если у вас дома отключат электричество, вы сможете некоторое время освещать свой дом при помощи лимонов.

Индийские ученые работают над созданием необычных батареек для несложной бытовой техники с низким потреблением энергии. Внутри этих батареек должна быть паста из переработанных бананов и апельсиновых корок. Одновременное действие четырех таких батареек позволяет запустить настенные часы, а для ручных часов хватит одной такой батарейки.

Компания Sоnу на научном конгрессе в США представила батарейку, работающую на фруктовом соке. Если «заправить» такую батарейку 8 мл сока, то она сможет проработать в течение одного часа. Применяться новинка может в плеерах, мобильных телефонах.

А группа ученых из Великобритании создала компьютер, источником питания для которого является картошка. За основу был взят старый компьютер с маломощным процессором Intе1 386. В него вместо жесткого диска поставили карту памяти на 2 мегабайта. Питается это устройство 12 картофелинами, которые меняются каждые 12 дней.

На первом этапе работы мы изучали теоретическую сторону вопроса.

Проанализировав литературу по теме исследования, мы пришли к следующим выводам:

• батарейка – это удобное хранилище электричества, которое может быть использовано для обеспечения энергией переносных устройств; подключив к батарейке нагрузку, например, лампочку, от пластины «+» к пластине «-» потечёт ток;
• появление электричества объясняется взаимодействием двух различных металлов, между которыми образуется химическая реакция;
• батарейки, которые можно заряжать многократно, изобрел в 1859г. французский физик Гастон Планше;
• ученые утверждают, что, если у вас дома отключат электричество, вы сможете некоторое время освещать свой дом при помощи овощей или фруктов; они достигли некоторых успехов в своих исследованиях.

Картофель как источник тока

В ходе изучения теоретической стороны вопроса, мы узнали, что такое батарейка и принцип ее работы. В практической части исследования мы решили выяснить у своих сверстников, что им известно о токе. С этой целью мы провели опрос среди одноклассников.

1. На вопрос «Как ты считаешь, на что похож ток»? большинство, 21 человек (75%), ответили, что на пчелок, бегающих по проводам, 7 человек (25%) –на течение реки и никто – на спящего человека.
2. На вопрос «С помощью каких приборов можно измерить электрический ток?» почти все ученики – 23 человека (82%) – ответили, что мультимером. Но когда мы поинтересовались, знали ли ребята точный ответ, выяснилось, что ответ был дан методом исключения. Ребята исключили из ответов «часы» и «термометр».
3. На вопрос «Что может вырабатывать электричество» лидировали два ответа: электрическая плита и гидроэлектростанция. Яблоки, лимон, вареный картофель были названы только 4 (14%) опрошенными.
4. На IVвопрос (Можно ли прожить современному человеку без электричества?) был получен однозначный ответ «нет».

Вывод. Знания по затронутой нами проблеме недостаточные, может, в силу возраста? Но нашей работой одноклассники заинтересовались.

Наш эксперимент. Как мы делали батарейку

Для того чтобы провести эксперимент, приготовили все необходимое. Совместно с папой изготовили электроды из цинка и меди, приобрели светодиод.

Мы решили провести исследование на картофеле.

Для этого мы вставили в каждую картофелину медный и цинковый электроды, соединив цепь проводами для подключения их к мультиметру –специальному прибору для измерения напряжения и силы тока. С помощью мультиметра можно наглядно увидеть, сколько вольт даёт батарейка (Приложение 5).

Как же изготовить батарейку?

С одной стороны, воткнуть в картофель цинковый электрод приблизительно на треть его длины. С другой, кусочек медной проволоки.

Картофель работает как батарейка: медь – положительный (+) полюс, а цинковый электрод – отрицательный (-). К сожалению, это очень слабый источник энергии. Но папа подсказал, что его можно усилить, соединив последовательно несколько картофелин, вставить цинковые электроды и медные проволоки в другие картофелины. Соединить картофелины таким образом, чтобы цинковый электрод первого картофеля подключался к медной проволоке второго и т.д. И, наконец, подключить светодиод.

Как же теперь убедиться в том, что батарея работает?

Один из способов – подключить к ней устройство мультиметр, которое позволит измерить напряжение и силу тока батарейки.

Другой способ – приложить два свободных конца проволок к контактам светодиода (лампочки), он загорится.

Вывод. Батарейка дала ток! Картофель – источник электроэнергии. И пусть зарядить телефон на данном этапе не получится – слишком мала сила тока – мы продолжим наше исследование, проведем еще ряд экспериментов и постараемся добиться поставленной цели.

Знаешь сам, расскажи друзьям

Уже на этапе опроса, мы заметили интерес одноклассников к нашей работе. Поэтому следующим шагом стал классный час, на котором мы поделились своими знаниями. А эксперимент по получению тока из картофеля проводили уже все вместе. Надеемся, в будущем это поможет нашим одноклассникам с интересом изучать физику.

Вывод. Фраза «Знаешь сам, расскажи друзьям» пошла ребятам на пользу. У многих ребят проявился интерес и стали возникать свои идеи.

Подводя итог опытно-экспериментальной части исследования можно утверждать:

• опрос «Что вы знаете о токе», который мы провели среди одноклассников, показал, что знания по затронутой нами проблеме недостаточные, скорее всего в силу возраста, но нашей работой одноклассники заинтересовались;
• в результате собственного эксперимента мы убедились, что картофель работает как батарейка: медь – положительный (+) полюс, а цинковый электрод – отрицательный (-), но к сожалению, это очень слабый источник энергии;
• зарядить телефон на данном этапе не получится, но мы продолжим наше исследование, проведем еще ряд экспериментов и постараемся добиться поставленной цели;
• классный час, проведенный нами по результатам эксперимента, вызвал у одноклассников положительные эмоции, а также желание самим совершать «открытия», а значит, наш труд не пропал даром.

Начиная исследование, мы поставили перед собой цель получить ток из картофеля. В ходе решения задач исследовательской работы мы узнали, что такое батарейка и разобрались с принципом ее работы, мы выяснили, что еще в 1791 году Итальянский врач Луиджи Гальвани  сделал важное наблюдение, только не сумел его правильно истолковать. Итальянский ученый граф Алессандро Вольта в 1800 году повторил опыты Гальвани, но с большей точностью. Итак, Гальвани открывает биологические эффекты электричества, Вольта изобретает источник постоянного тока — гальванический элемент (1800).

Примечательны успехи ученых в создании овощных и фруктовых батареек. Ученые разных стран добились результатов по получению электрического тока из лимона, картофеля, из переработанных бананов и апельсиновых корок.

Нами были решены также все практические задачи исследования. В результате опроса было выяснено, что знаний у ребят недостаточно, но тема интересна, поэтому мы провели классный час, на котором рассказали обо всем, что узнали сами, а также продемонстрировали опыт. В результате все ребята убедились, что картофель может включить лампочку.

Нашей мечтой было суметь зарядить мобильный телефон при помощи картофеля, однако, на данном этапе осуществить ее не удалось – мала сила тока. Тем не менее, считаем, что цели исследования достигли, ведь мы сумели получить ток из картофеля. Гипотеза исследования, в которой мы предполагали, что из картофеля можно сделать источник тока – батарейку – полностью подтвердилась. На будущее планируем провести ряд экспериментов и постараться усилить силу тока из картофеля или другого необычного источника, которого хватило бы на то, чтобы зарядить мобильный телефон.

Как это работает?

Желая просто удовлетворить свое любопытство или оказавшись по какой-нибудь причине вдали от цивилизации, где нет ни аккумуляторов, ни батареек, добыть электричество для питания светодиодного фонарика можно при помощи доступных плодов растений: картошки, яблока, апельсина, лимона, лука и т. д. Достаточно иметь под рукой какие-нибудь соединительные провода, и совсем идеально было бы раздобыть вдобавок цинк и медь.

Проверить данную идею можно буквально на коленке: воткните в картофелину с одной стороны медную монетку или кусок медного провода, а с другой стороны — гвоздь или канцелярскую скрепку. При помощи вольтметра у вас тут же получится измерить напряжение в районе 1 вольта между данными электродами.

А суть здесь вот в чем. Клубень картофеля, яблоко, лимон, апельсин и т. д. — от природы содержат в себе не только сложные полезные вещества и витамины, необходимые нашему организму для питания.

Сок данных плодов является еще и природным электролитом, это значит, что в таком соке содержатся кислота и растворенные в ней соли. Следовательно яблоко (даже неспелое и маленькое), картофелину, лимон или апельсин, можно реально применить в качестве составной части химического источника тока, корпус ячейки которого уже готов благодаря самой природе.

Итак, что же происходит, когда мы втыкаем в такой плод с одной его стороны оцинкованный гвоздь, а с другой — медную проволоку, и замыкаем цепь? Гвоздь станет отрицательным электродом — анодом, с него электроны будут утекать в нагрузку, так как в кислой среде начнется реакция окисления цинка с высвобождением электронов. При этом каждый атом цинка отдает по два электрона.

Медь служит здесь катодом — положительным электродом. Медь является сильным окислителем, она притягивает к себе такое же количество электронов, сколько отдает цинк. То есть на катоде протекает химическая реакция восстановления. Так в цепи инициируется протекание электрического тока.

На поверхности меди реакция восстановления протекает так: положительно заряженные ионы водорода, содержащиеся в кислоте, получают недостающие электроны от цинка и превращаются в водород. Водород выходит наружу в виде пузырьков.

Около катода (меди) формируется высокая концентрация отрицательно заряженных ионов кислоты, а около анода (цинка) — положительно заряженных ионов цинка. Ионный обмен между электродами внутри такой батарейки приводит к непрерывной балансировке зарядов в электролите, когда цепь замкнута.

Что касается изначальной разности потенциалов между электродами, (когда цепь разомкнута) то она будет зависеть здесь от двух факторов: от кислотности среды и от разности электрохимических потенциалов металлов, из которых сделаны электроды. Таблица электрохимических потенциалов металлов поможет понять это более наглядно.

В качестве положительного электрода целесообразно брать металл, стандартный электрохимический потенциал которого положителен относительно водорода (например Cu – медь имеет электрохимический потенциал +0,34 В). Чтобы сделать отрицательный электрод, необходимо взять металл, стандартный электрохимический потенциал которого отрицателен по отношению к водороду ( например Zn – цинк имеет электрохимический потенциал -0,76 В). Разность получается довольно значительной, а именно 1,1 В.

Соединив последовательно несколько таких элементов, можно получить большее напряжение. Чтобы увеличить ток — соединяйте элементы параллельно, при этом используйте электроды по возможности большего размера, чтобы площадь взаимодействия металла с электролитом получилась бы больше, и окислительно-восстановительная реакция могла протекать активнее (смотрите — Схемы соединения аккумуляторов: параллельное и последовательное подключение).

Известен случай, когда один британский студент на протяжении недели пользовался музыкальным плеером, заряжая его при помощи цинка, меди и лука, пропитанного фруктовым напитком.

 

Откуда в картошке электричество?

Чтобы понять, что напряжение от картошки не выдумка, а вполне реальная вещь, достаточно воткнуть острые щупы от мультиметра в одну-единственную картошку и вы сразу увидите на экране несколько милливольт.

Если немного усложнить конструкцию, например, вставить в клубень с одной стороны медный электрод или бронзовую монетку, а с другой — какой-нибудь алюминиевый или оцинкованный, то уровень напряжения значительно повысится.

Картофельный сок содержит растворенные соли и кислоты, которые по существу являются естественным электролитом. Кстати, с одинаковым успехом для этого можно использовать лимоны, апельсины, яблоки. Таким образом, все эти изделия могут питать не только людей, но и электроприборы.

Внутри таких овощей и фруктов из-за окисления будут просачиваться электроны с погруженного анода (гальванизированный контакт). И притянутся к другому контакту — медному.

При этом не перепутайте, электроэнергия здесь не вырабатывается напрямую из картошки. Он хорошо получается именно благодаря химическим процессам между тремя элементами:

И именно цинковый разъем здесь выступает в роли расходного материала. Все электроны утекают от него. При определенных условиях даже заземление может обеспечить ток. Главное условие – кислотность.

Втыкаешь два штыря (цинкового и медного, разумеется) в землю и меряешь напряжение. Иногда разность потенциалов достигает 0,2В. Влажная почва улучшает результаты.

Это так называемая земляная батарея.

Как сделать картофельную батарею

Для изготовления картофельной батареи используется параллельная схема. Токи каждого элемента суммируются. Все положительные полюса подключаются к общему плюсу, а отрицательные полюса к общему минусу. Все электричество в сумме будет представлять собой значения отдельных токов, объединенных в параллельную цепь. Напряжение равно среднему значению напряжения каждого отдельного элемента.

Также существуют комбинированные схемы выработки электроэнергии, которые сочетают в себе последовательный и параллельный варианты. Это позволяет значительно увеличить максимальные значения тока и напряжения аккумуляторной батареи.

Получившаяся конструкция считается полностью функциональной, а электричеством от картошки в экстренной ситуации можно зарядить аккумулятор телефона. Все зависит от количества клубней, участвующих в цепочке.

Использование сырого картофеля

Получить электричество из картошки можно даже дома. Чтобы убедиться в этом, просто вставьте в картошку два металлических щупа вольтметра. Прибор покажет наличие напряжения на уровне нескольких милливольт.

Конечно, запитать от такого источника какое-либо электрическое устройство вряд ли получится, слишком мала сила тока. Если вместо зондов из того же металла использовать цинковый катод и медный анод, напряжение значительно возрастет.

Чем больше площадь электродов, тем эффективнее работает клетка. Цинк можно получить из использованной батареи, вырезав из гальванического элемента металлическую цинковую чашку. Более простой вариант: используйте обычный оцинкованный гвоздь, шуруп или шуруп из строительного магазина.

Анод делается из куска медной проволоки, жилы кабеля или медного крепежа из того же хозяйственного магазина. Медно-цинковый растительный элемент уже будет давать около 0,5-0,7В. По сути, в результате получается настоящий гальванический элемент.

Неважно, целая картошка или нет. Крупный корнеплод, нарезанный на части, сработает так же, как и целый.

Пластинчатый элемент

Еще один эффективный способ получения картофельного электричества — поместить плоский кусок сырого корнеплода между пластинами из меди, цинка и их сплавов. В качестве пластин можно использовать различные медные монеты, а отрицательный электрод изготовить из плоского оцинкованного диска подходящего диаметра. Такой элемент получается компактным, из него проще сделать аккумулятор.

Картофельная батарея

Батарея медно-цинкового картофеля позволит вам получить максимум около 0,9 В и очень небольшой ток. Для увеличения максимального эффекта нужно соединить несколько элементов последовательно, параллельно или использовать комбинированную схему.

Последовательное соединение

Этот метод используется для увеличения напряжения батареи. При таком расположении полюса соединяются таким образом, что положительный полюс одной ячейки соединяется с отрицательным полюсом следующей.

Крайние отводы будут плюсом и минусом для аккумулятора. ЭДС всех элементов складывается, при этом ток, протекающий в цепи, будет равен току одного элемента. Суммарное суммарное напряжение равно сумме ЭДС всех соединенных элементов.

Две последовательно соединенные картофелины или пластинчатые элементы дадут уже 1,5 В, по сравнению с известной батарейкой типа АА.

С последним дело обстоит очень просто, так как такая батарея получается наслоением по схеме: плюс-медь-картошка-цинк-медь-картошка-цинк-минус.

Параллельное соединение

При такой схеме подключения токи всех элементов суммируются. Все положительные полюса объединяются в «плюс», все отрицательные полюса образуют «минус». Общий ток будет равен сумме токов всех ячеек, соединенных в параллельную цепь, а напряжение будет равно среднему напряжению отдельных частей.

Комбинированная схема

Он состоит из комбинации схемы последовательного и параллельного соединения для увеличения максимального тока и напряжения батареи.

Таким образом, используя последовательно-параллельную схему, можно получить вполне функциональную батарею, например, способную в аварийной ситуации зарядить аккумулятор телефона электричеством от картофелины.

При большом количестве задействованных овощей можно зажечь даже бытовую лампу.

Интересное видео о получении электричества из картошки:

 

Сборка батарейки из картошки

Итак, вот что необходимо для сборки более-менее емкостного аккумулятора:

Гвозди — несколько штук, так как одного толка будет мало. Чем больше сечение, тем лучше. Гвозди будут играть основную роль в выработке энергии для фонарика. Если использовать простые гвозди вместо оцинкованных, вы потеряете до 40-50% натяжения. Но как вариант все равно пойдет.

То же самое относится и к использованию алюминиевой проволоки вместо гвоздей. В то же время увеличение расстояния между электродами в картошке особой роли не играет. Возьмите медные провода (одножильные) сечением 1,5-2,5 мм2, длиной 10-15 см. Разрежьте их для изоляции и намотайте на зубчик. Лучше конечно паять, тогда потери напряжения будут гораздо меньше. Медный гвоздь с одной стороны проволоки, а с другой оцинкованный.

Затем выкладываем картошку и последовательно вбиваем в нее гвозди. При этом в каждый клубень вбиваются разные гвозди, из разных пар проволок. То есть в каждую картофелину у вас должен быть вставлен цинковый контакт и медный контакт.

Разные клубни соединяются друг с другом, только через гвозди из разных материалов — медь+цинк — медь+цинк и так далее.

Замеры напряжения

Допустим, у вас есть три картофелины и вы соединили их описанным выше способом. Используйте мультиметр, чтобы узнать, какое напряжение.

Переключите его в режим измерения постоянного напряжения и подключите измерительные щупы к проводникам крайних картофелин, т.е к первому плюсовому контакту (медь) и последнему минусу (цинк).

Даже на трех средних картофелинах можно получить почти 1,5 вольта. Если же по максимуму снизить все переходные сопротивления, тогда только 4 картофелины способны дать до 12 вольт!

Если ваш дешевый фонарик питается от трех батареек типа АА, вам потребуется около 5 вольт, чтобы успешно его зажечь. То есть при использовании обычной проводки картошки нужно как минимум в три раза больше.

Для этого, кстати, не обязательно искать дополнительные клубни, достаточно ножом разрезать имеющиеся на несколько частей. Затем проделайте ту же процедуру с проволокой и шипами.

В каждый разрезанный клубень вставьте по одному оцинкованному и одному медному зубчику. В результате вполне можно добиться постоянного напряжения более 5,5В.

Теоретически возможно ли получить 5 вольт от одной картофелины и при этом сделать так, чтобы вся сборка была размером не больше батарейки АА? Это возможно и очень просто.

Отрежьте от картофеля небольшие кусочки сердцевины и поместите их между плоскими электродами, например, монетами из разных металлов (бронза, цинк, алюминий).
В итоге у вас должно получиться что-то вроде бутерброда. Даже одна деталь такого устройства способна выдать до 0,5В!

А если собрать их несколько вместе, то на выходе легко будет достигаться необходимое значение до 5В.

Сила тока

Вроде все, цель достигнута, осталось только найти способ подключения проводов к силовым контактам фонарика или светодиодов.

Но проделав такую ​​процедуру и собрав неслабую конструкцию из нескольких картофелин, вы будете очень разочарованы конечным результатом.

Светодиоды малой мощности, конечно, загорятся, ведь у вас все еще есть напряжение. Однако уровень яркости их свечения будет катастрофически слабым. Почему это происходит?

Потому что такой гальванический элемент, к сожалению, выдает ничтожно малый ток. Он будет настолько мал, что его смогут измерить даже не все мультиметры.

Некоторые подумают, раз электричества не хватает, надо добавить еще картошки и все будет хорошо. Вот видео эксперимент с 400s! картошки и отключите от них светодиодную лампочку аж на 110 вольт.

Конечно, значительное увеличение клубней повысит рабочее напряжение.

При последовательном соединении десятков и сотен картошек напряжение возрастет, но это будет не самое главное — достаточная мощность для увеличения силы тока.

Да и вся эта конструкция не будет рационально подходить.

Практичный способ с варенной картошкой

Но все же есть ли простой способ увеличить мощность такой батареи и уменьшить ее размеры? Да, у меня есть.

Например, если для этой цели использовать не сырой, а вареный картофель, мощность такого источника питания увеличивается в несколько раз!

Для сборки практичной компактной конструкции используйте крышку от старой батарейки С (R14) или D (R20).

Удалите все содержимое внутри (кроме графитовой палочки, конечно).

Вместо начинки заполните все пространство отварным картофелем.

Затем соберите конструкцию батареи в обратном порядке.

Немалую роль здесь играет цинковая часть корпуса старого аккумулятора.

Общая площадь внутренних стенок намного больше, чем просто воткнутые зубчики в сырую картошку.

Отсюда и высокая мощность и КПД.

Такой блок питания легко выдаст почти 1,5 вольта, как и маленькая батарейка типа АА.

Но самое главное для нас не вольты, а миллиампер. Так вот такой «вареный» апгрейд способен обеспечить ток до 80мА.

Эти батареи могут питать приемник или электронные светодиодные часы.

Причем вся сборка будет работать не секунды, а несколько минут (до десяти). Больше батареек и картошки, больше времени автономной работы.

https://youtube.com/watch?v=-KfhUuYCiOo%3Ffeature%3Doembed

Основные требования

Самодельные устройства, в отличие от заводских, требуют несколько иного подхода к эксплуатации. Большинству из них не хватает многих узлов, которые помогают с зарядкой и повышают безопасность. Происходит это в основном потому, что мастера, не имеющие опыта монтажа сложных электронных схем, склонны к упрощению конструкции.

При отсутствии устройств автоматического регулирования и аварийного отключения необходимо постоянно контролировать процесс. Оставлять работающее устройство без присмотра опасно: есть риск повреждения аккумулятора и даже возгорания. Поэтому в самодельном зарядном устройстве желательно предусмотреть узлы для безопасной автономной работы.

Физико-химическое обоснование

Сам по себе картофель или любой другой овощ не содержит электричества. И это не та энергия, которую наш организм получает от поедания овощей. Появление электричества происходит за счет химической окислительно-восстановительной реакции на электродах гальванического элемента. В ходе реакции между анодом и катодом происходит обмен электронами с протеканием электрического тока в среде электролита.

Электролитом в данном случае является слабый раствор кислот и солей в соке клубней. Цинк или другой металл, который окисляется в среде электролита, высвобождает электроны, которые восстанавливаются на другом медном электроде и образуют электрический ток.

При такой реакции цинковый электрод постепенно расходуется. А сама картошка — это всего лишь емкость, в которой можно долго хранить сок (электролит).

Опыты с получением электричества из картофеля интересны, конечно, в первую очередь с познавательной точки зрения и малопригодны для практического применения.

) исчезнут и станут недоступны многие преимущества цивилизации, мир откатится к первобытному веку, в лучшем случае к началу 19 века. Электричество, как тонкая энергия в природе, обязательно станет экзотикой – потому что не будет традиционных источников. Сами потребители будут жить какое-то время. Но хранить электричество в банках нельзя, такова его природа.

Да, в основном это будут электромеханические генераторы, основанные на силе мышц, на течении воды, использующие ток ветра. И будут — в меньшей степени — электрохимические генераторы. В меньшей степени, потому что для их создания потребуются более глубокие познания в химии, чем может продемонстрировать среднестатистический выживший.

Совершенно оригинальным приспособлением, для того чтобы заинтересовать детей среднего школьного возраста, является батарейка из картошки. Да что там дети! Многие взрослые с интересом занимаются изготовлением, а также исследованием такого источника постоянного тока. Для конструирования не нужны специальные инструменты и приборы – подойдут подручные средства. Тем более, на изготовление достаточно потратить всего несколько минут.

Для чего нужна картофельная батарейка

Батарейка из картошки — это нестандартное приспособление, которое не может использоваться для подпитки приборов в бытовых условиях. Но зато ему легко найти применение в других целях и рассматривать процесс изготовления, например, как:

В основном такие приспособления служат для демонстрации или инсталляции физических законов. Дети очень любят проводить опыты по исследованию электрического тока.

Какие инструменты понадобятся для создания овощной батарейки

Чтобы сделать овощ источником постоянного тока, необходимы дополнительные инструменты и материалы, так как сам по себе он не будет производить электричество. Батарейка из картошки получится при использовании таких материалов:

Дополнительно понадобятся паяльник, пассатижи, ножницы для резки металла. Желательно подготовить рабочее место и дополнительно взять влажную тряпку для протирания поверхности.

Картофель является самым подручным материалом, но умельцы часто экспериментируют, используя цитрусовые, другие овощи и фрукты. Принцип изготовления, а также использования такой же, как и с картошкой. Просто нужно взять немного больше проволоки и гвоздей.

Особенности изготовления необычного источника энергии

Не нужно иметь огромного багажа знаний по физике или быть мастером на все руки, чтобы понять, как сделать батарейку из картошки. Справиться с заданием сможет даже ребенок. Принцип изготовления картофельной батарейки:

Благодаря таким показателям, батарейка из картошки сможет зажечь небольшой светодиод. Достаточно лишь два конечных гвоздя с первой и с последней картошки присоединить к проводкам осветительного элемента.

Принцип действия такого приспособления

Перед тем как приступить к изготовлению овощной батареи, можно произвести замер. Достаточно воткнуть в картошку щупы микрометра. На табло сразу же выскочит результат с показателем в несколько милливольт. Если приложить провода прибора к монетам, которые потом вкладываются в срез на картошке, то показатели увеличатся.

В картошке содержатся соли и кислоты, которые играют роль электролита. Цинковый и медный элементы являются анодом и катодом соответственно. Можно использовать элементы из стали или алюминия, но показатели напряжения будут ниже, так как материал имеет высокое сопротивление.

Батарейка из лимона и картошки будет намного эффективней, чем источник тока из единственного овоща. Благодаря окислительным процессам, которые происходят при взаимодействии цинка, меди и кислот, и вырабатывается электрический ток. Электроды последовательно двигаются от анода к катоду с определенной скоростью. Батарейка из картошки в домашних условиях работает по этому же принципу. Поэтому говорить о том, что в картошке сосредоточен ток, глупо.