Bateria de batata: Compreendendo a energia química e elétrica: 13 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Você sabia que pode alimentar uma lâmpada com apenas uma ou duas batatas? A energia química entre os dois metais é convertida em energia elétrica e cria um circuito com a ajuda da batata! Isso cria uma pequena carga elétrica que pode ser usada para acender uma luz.

Este tutorial é um ótimo exemplo de como a energia vem em muitas formas e como os produtos usam essa energia para trabalhar. A bateria de batata converte energia química em elétrica para permitir que a lâmpada funcione (benchmarks C e D).

Siga Faith Davis, Cheyenne Balzer e Spencer White neste tutorial para fazer uma bateria com uma batata e, com sorte, aprender algo sobre o uso de energia e as tecnologias que a utilizam!

Etapa 1: Reúna os materiais

• 2 batatas (pode ser feito com mais se você quiser mais potência)
• 2 centavos
• 2 pregos / parafusos zincados (a maioria dos parafusos já são zincados)
• 3 pedaços de fio de cobre
• uma pequena lâmpada LED ou um voltímetro

Etapa 2: retire a fiação de cobre para caber na moeda de um centavo

Você precisa se certificar de que está removendo fio suficiente para enrolar com segurança em torno da moeda.

Etapa 3: corte uma fenda em cada batata

Cada fenda deve caber um centavo, mas não precisa ser exata porque sempre pode ser ajustada mais tarde!

Etapa 4: enrole um centavo com arame e coloque-o na batata

A moeda enrolada em arame deve caber confortavelmente na fenda que você fez anteriormente. Isso pode exigir alguns ajustes e um pouco de força para acertar a moeda.

Etapa 5: corte a outra extremidade do fio de cobre

No lado em que a moeda não está presa, corte o fio no comprimento desejado entre a outra batata mais 2,5 cm ou 5 cm.

Etapa 6: insira o parafuso revestido de zinco na batata

Você deve deixar o parafuso de fora o suficiente para a outra ponta do fio de cobre envolver, mas ainda manter o parafuso bem ajustado na batata. Certifique-se de que o parafuso não atravessa totalmente a batata! Esta etapa exige um pouco de força e é mais fácil se você girar em vez de tentar apertar o parafuso lá.

Etapa 7: enrole a outra extremidade do fio de cobre em torno do parafuso

Conecte as duas batatas com o fio que vai da moeda ao parafuso.

Etapa 8: Repita as etapas 2 a 4

Corte uma nova fenda por um centavo na segunda batata que já tem um parafuso e encaixe o novo fio embrulhado nessa batata.

Dica: cortamos todos os nossos fios com o mesmo comprimento geral para facilitar as coisas mais tarde.

Etapa 9: Repita as etapas 6 a 7

Insira um parafuso na batata que tem apenas uma moeda e prenda um novo fio ao parafuso.

Etapa 10: Revise as conexões

No final, é assim que as conexões devem ser. Observe atentamente as laterais das batatas. Cada batata na bateria deve ter um lado de zinco (parafuso) e um lado de cobre (moeda de um centavo) com fios conectados.

Deixe de fora dois fios, um indo para um centavo e outro para um parafuso. Esses fios se conectarão à lâmpada ou ao voltímetro.

Dica: se você quiser adicionar mais batatas para obter mais potência, certifique-se de seguir este padrão! Cada batata deve ter um parafuso e um centavo!

Etapa 11: Teste sua bateria

coloque o fio exposto na parte inferior da lâmpada ou nas pontas do voltímetro para ver a bateria em ação!

Dica: para apenas duas batatas, descobrimos que ela não produzia energia suficiente para uma lâmpada. Acabamos adicionando mais batatas depois que descobrimos isso.

Etapa 12: Refletir e aprender

Como funciona:

Uma bateria de batata é um tipo de bateria conhecida como célula eletroquímica. Os produtos químicos zinco e cobre (no parafuso e na moeda / fio) reagem entre si, o que produz energia química. Essa energia química é convertida em energia elétrica por uma transferência espontânea de elétrons.

A batata atua como um buffer e um eletrólito para os dois metais. Isso significa que ele separa o zinco e o cobre, forçando os elétrons que tentam passar de um metal para o outro a viajar pela batata e formar um circuito. Os elétrons são capazes de fluir através da batata porque ela atua como um eletrólito. Os dois metais ainda reagiriam se eles apenas se tocassem sem a batata, mas sem a barreira e o eletrólito, a energia liberada da reação não formaria um circuito, que é o que leva a energia para a lâmpada.

Quando os dois fios são presos à lâmpada, ela completa este circuito, acendendo a luz!

Etapa 13: Nosso Processo de Aprendizagem

Problemas que resolvemos: como descobrimos que duas baterias não podiam alimentar nossa lâmpada, ficamos desapontados com a perspectiva de mostrar apenas a energia da batata através do voltímetro. Para resolver isso, decidimos adicionar mais batatas. Quando isso não funcionou, encontramos uma lâmpada LED em vez da lâmpada incandescente regular que usávamos inicialmente. Por fim, acendeu-se a luz com quatro batatas e uma lâmpada LED eficiente, por isso adicionámos a opção de anexar mais batatas às instruções e porque os nossos materiais dizem para usar uma lâmpada LED, embora a nossa imagem inclua a incandescente.

Outras idéias: Brincamos com algumas idéias antes de decidir fazer uma lâmpada alimentada por batata e explicar como e por que funcionava. Nós pensamos em fazer uma pequena turbina eólica ou turbina de água para produzir eletricidade e falar especificamente sobre o benchmark M ou I, mas decidimos contra isso principalmente porque Spencer tinha algum conhecimento prévio sobre como fazer a bateria de batata funcionar. Além disso, queríamos tentar usar a batata para carregar nossos telefones, mas descobrimos que seriam necessárias batatas demais do que poderíamos pagar. No final, ficamos todos satisfeitos em explicar a energia em relação aos benchmarks C e D através do exemplo de uma bateria de batata.