روش ساخت باتری میوه ای برای استفاده از انرژی الکتریسیته بی شک نظر دانش آموزان شما را به خود جلب می کند. در دنیای امروز استفاده از الکتریسیته بیشتر از هر ماده دیگری شده است. به طوری که بر اساس برآوردها و آزمایشات انجام شده در سال های اخیر میزان استفاده از انرژی الکتریسیته حتی از مواد غذایی نیز بیشتر شده است.
در هر یک از این باتری ها از انرژی شیمیایی برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می شود. باتری های میوه ای یک اثر خاص و ویژه برای استفاده از انرژی الکتریسیته به شمار می روند و در طول یک آزمایش خلاقانه تولید خواهند شد. هر یک از این باتری ها ویژگی های خاصی داشته و با عملکرد به خصوصی شناخته می شوند.
آشنایی با ساختار باتری
برای آشنایی بیشتر با فرایند آزمایشی پیش رو باید ابتدا با ساختار باتری آشنایی داشته باشید. باتری ها از دو الکترود تشکیل شده اند که الکترولیت هایی در ساختار آن ها به کار رفته اند. الکترودها درون الکترولیت های باتری جای دارند و عملکرد آن را پوشش می دهند. الکترودها از دو تیغه فلزی با متریال متفاوت تولید شده باشند. این خواص و ویژگی ها در ساختار باتری های میوه ای نیز به کار برده شده است. الکترولیت نیز نوع به خصوصی از محلول های شیمیایی است که با الکترودها واکنش نشان می دهد. در هر یک از مراحل این آزمایش علمی با هر یک از این خواص بیشتر آشنا می شوید.
در خصوص اجرای آزمایش روش ساخت باتری میوه ای به ابزارهای دم دستی و ساده ای نیاز خواهید داشت. هر یک از این ابزارها تنها با کمک مادر شما فراهم می شوند و نیازی به شرایط خاص آزمایشگاهی نخواهید داشت. با وجود هر یک از این ابزارها و اجرای مراحل کار بسیار ساده تر می شود. در ادامه با روش انجام این آزمایش بیشتر آشنا می شوید.
برای آشنایی بیشتر با باتری به مقاله باتری چیست ؟ 0 تا 100 انواع باتری مراجعه کنید. همچنین میتوانید برای آشنایی با روش دیگری از ساخت باتری در خانه مقاله چگونه با نمک و آب باتری بسازیم مطالعه کنید.
مواد مورد نیاز برای ساخت باتری میوه ای
در روش ساخت و آماده سازی باتری های میوه ای باید از مواد تازه و مناسب استفاده کنید. به این ترتیب نتیجه کار بیشتر رضایت شما را جلب می کند. هر یک از این مواد را پیش از انجام مراحل آزمایشی مربوطه فراهم کنید. بهتر است انجام این آزمایش و ساخت این تجهیزات را به صورت گروهی انجام دهید تا دانش آموزان لذت کارهای گروهی و انجام مراحل آن را بیشتر احساس کنند. در زیر فهرستی از مهم ترین ابزارها و مواد مورد استفاده در این فرایند آزمایشگاهی را مشاهده می کنید:
1- تعدادی لیمو ترش در بخش های ابتدایی این آزمایش فراهم می شوند. این مواد خاصیت مورد نیاز باتری را برای ایجاد انرژی تأمین می کنند. در صورتی که این ماده را در دسترس نداشتید از نوشابه یا آبلیمو استفاده کنید که خاصیت مورد نظر را در ترکیب مربوطه به وجود می آورند.
2- مقداری سیم مسی نیز در این فرایند آزمایشی مورد استفاده قرار گرفته و برای انتقال جریان انرژی به کار برده می شود. مس خواص بسیار زیادی برای انتقال الکتریسیته به همراه دارد و به کار بردن آن در این آزمایش از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است.
3- تعداد سکه نیز برای اجرای فرایند کار مورد استفاده هستند.
4- در بخش بعدی گیره های کاغذ نیز به کار می روند.
5- چاقو از ابزارهای برشی مربوط به این فرایند آزمایشی است و از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است.
6- قیچی نیز یکی دیگر از ابزارهای اجرای آزمایش است.
7- در این فرایند لامپ های کوچک نیز مورد استفاده هستند. ساعت های دیجیتالی و وسایل الکتریکی کم مصرف نیز مورد استفاده قرار می گیرند و اجرای این فرایند آزمایشگاهی را با دقت عمل بیشتری همراه می کنند.
با استفاده از این ابزارها باتری ساخته شده را تست می کنند. به این ترتیب به نتیجه دلخواه خود در این آزمایش دست پیدا می کنید.
مراحل انجام آزمایش ساخت باتری میوه ای
روش ساخت باتری میوه ای بسیار ساده است. در این زمینه پس از تکمیل مواد اولیه مورد نیاز باید به سراغ انجام مرحله به مرحله آزمایش مورد نظر بروید. در این فرایند باید مراحل زیر را پشت سر بگذارید.
آماده سازی گیره های کاغذی
در بخش اول باید تکه های سیم را جداسازی کرده و یک سر آن ها را به دور گیره کاغذ بپیچید. با این روش یک ابزار مناسب برای ساخت باتری مورد نظر به وجود می آید. در مراحل بعدی از این ابزار استفاده می شود.
آماده سازی سکه با سیم
در بخش بعدی از فرایند آزمایشی مورد نظر سکه تهیه شده را با سیم پوشش داده و آن را آماده کنید. برای این منظور ابتدا باید سکه را تمیز کنید. در صورتی که هر گونه آلودگی بر روی سکه وجود داشته باشد، انجام آزمایش نام برده شده با مشکلاتی همراه می شود.
اتصال سکه و گیره های کاغذ با سیم
روش ساخت باتری میوه ای با استفاده از این ابزارهای ساده در چند مرحله و با استفاده از چند ابزار ارتباطی انجام می شود. اتصال سکه و گیره های کاغذی یکی از مراحل مهم کار به شمار می رود. در این بخش تکه سیم مجزا را به دو طرف سوق می دهیم. یک طرف آن را به دور سکه می پیچیم و سمت دیگر آن را به دور گیره های کاغذی باقی مانده متصل می کنیم. در این مرحله سه قطعه مجزا از سیم های متصل به هم به وجود می آیند.
استفاده از لیمو ترش ها
در این بخش از لیموترش ها استفاده می کنیم و آب آن ها را بدون آسیب رسیدن به پوسته لیمو می گیریم. سپس بر روی پوست لیمو دو برش ایجاد می کنیم. پس از این مرحله باید سه قطعه سیمی که پیش تر آماده کرده بودیم بر روی پوست لیموها سوار کنیم. به این ترتیب ابزار مورد نظر آماده سازی می شود. در بخش بعدی دو سر آزاد سیم ها را که پیش تر آن ها را آماده کرده بودیم به سمت وسیله برقی برای تست باتری می بریم و به آن متصل می کنیم.
در این بخش باید مدت زمانی که باتری کار می کند را اندازه گرفته و آن را یادداشت کنید. این عملکرد در آبلیمو به دلیل خاصیت اسیدی آن ایجاد شده است. به همین خاطر می توانید به جای آن از سایر مواد اسیدی مانند نوشابه یا آبلیمو نیز استفاده کنید. در این فرایند باید به برخی نکات ساده دقت داشته باشید تا نتیجه مطلوب را در پایان کار به دست آورید.
نتیجه آزمایش ساخت باتری میوه ای
در روش ساخت باتری میوه ای یک واکنش شیمیایی اتفاق می افتد. در این فرایند آزمایشی یک جریان الکتریکی در میان مواد ایجاد شده و به دنبال آن وسیله برقی متصل به باتری میوه ای روشن می شود. مدت زمان روشن ماندن وسیله برقی به عوامل مختلفی بستگی دارد. در برخی از مواد میزان روشن شدن باتری بسیار بیشتر است. طی این واکنش یک جریان الکتریسیته در مدا بیرونی به وجود می آید که نتایج متعدد به دنبال دارد. در این آزمایش به جای لیمو حتی می توان از سیب زمینی استفاده کرد و با استفاده از آن جریان الکتریکی مورد نظر به وجود آورد.
پرسش :
- آب لیمو را با مواد اسیدی دیگر ( مثلاً محلول رقیق سرکه در آب، یا آب پرتقال یا … ) جایگزین کنید و ببینید که آیا باز هم باتری شما کار می‌کند. زمان کار کردن آن بیشتر شده است یا کمتر؟
- این بار، جای لیمو را با یک میوه ی دیگر ( مثلاً سیب زمینی) عوض کنید. فکر می‌کنید باتری کار می کند؟
- لیمو ( یا هر میوه دیگری که استفاده کرده اید ) را از وسط قاچ کنید به طوری که سکه در یک نیمه و گیره یکاغذ در نیمه ی دیگر باشد. آیا لامپ روشن و جریان برقرار است؟
- زمان کار تمام باتری هایی را که ساخته اید، یادداشت کنید. کدام یک بیشتر از همه کار کرده است؟
پاسخ :
- بله بستگی به خاصیت اسیدی دارد ؛ با آب لیمو بیشتر کارکرد.
- بله سیب زمینی خاصیت بازی دارد و میتواند با الکترودها واکنش دهد.
- طبیعتاً لامپ (یا ساعت) از کار می‌افتد، چون مدار قطع شده است و الکترون‌ها نمی توانند جریان پیدا کنند.
- لیموترش از محلول سرکه زمان بیشتر کار کرده که البته به خاصیت اسیدی و بازی محلول بستگی دارد. هرچه اسیدی تر یا بازی تر باشد مدت زمان بیشتری می تواند کارکند.
جمع بندی
در این قسمت در خصوص روش ساخت باتری میوه ای اطلاعاتی را بررسی کرده و مراحل ساخت و اماده سازی این باتری ها را بررسی کردیم. هر یک از باتری های میوه ای خواص و ویژگی های منحصر به فردی دارند. برای ساخت و آماده سازی آن ها از مواد مختلفی استفاده می شود که برخی از آن ها در این آزمایش بررسی کردیم. هر یک از این باتری ها ویژگی های به خصوصی داشته و با عملکردی ویژه برای روشن کردن وسایل و تجهیزات برقی مورد استفاده قرار می گیرند. شما می توانید این باتری ها را با وسایل ساده و دم دستی نیز تولید کنید.
