المحتوى
- بناء بطارية محلية الصنع
- نصائح
- تحضير بطارية الأرض
- صنع بطارية الأرض
- بناء بطارية عملة
- بناء بطارية الملح
- تطبيقات هذه البطاريات
يمكنك بناء بطارية محلية الصنع من أجزاء مختلفة ملقاة حول منزلك. يمكن أن توضح لك بطارية DIY بسيطة كيف تتدفق الكهرباء عبر الأشياء من الأطراف الموجبة إلى السالبة للبطارية.
قد تفاجأ بمدى فائدة الكائنات المنزلية في إنشاء شيء قد يبدو مبدئيًا أنه لا يمكن إنشاؤه إلا في المصنع. على الرغم من أن هذه الطريقة لن تكون هي نفس التفاعلات الكيميائية التي تدخل في البطاريات المصنوعة في المصنع ، إلا أنها يمكن أن تظهر لك طاقة الكهرباء بشكل عام.
بناء بطارية محلية الصنع
يمكنك إنشاء أساسيات بطارية محلية الصنع باستخدام بطارية أرضية أو بطارية تعمل بالعملة المعدنية أو بطارية ملح. سوف تستخدم هذه البطاريات محلية الصنع تفاعلًا كيميائيًا لإنشاء تيار كهربائي. يمكنك بناء هذا التيار من خلال المواد الأساسية الموجودة في منزلك جنبًا إلى جنب مع الحل الكهربائي.
نصائح
استخدام الحذر ، على الرغم من. هذه البطاريات صغيرة وبسيطة ، ولكن تجنب لمس كلا الأسلاك التي تربط طرفي البطارية في نفس الوقت. عند قطع الأسلاك أو اختبار الجهد أو التيار في التيار ، كن حذرًا جدًا من عدم قصر طاقة البطارية أو إصابة نفسك بالكهرباء أو الحرارة.
تحضير بطارية الأرض
يمكنك صنع بطاريات أرضية من أقطاب كهربائية مصنوعة من معادن يمكنها توصيل تيار كهربائي عبر بعضها البعض. هذه المعادن يمكن أن تعمل عندما يكونون في الأرض نفسها ، وإعطاء هذا النوع من البطارية اسمها. ستحتاج إلى أن تكون بالخارج خلال فترة لا يوجد فيها طقس خطير مثل الأمطار الغزيرة أو العواصف الرعدية.
ستحتاج أيضًا إلى 12 مسامير نحاسية (أو قضبان) سيتم وضعها في الأرض ، و 12 مسامير ألمنيوم مجلفنة (أو قضبان) ، وأسلاك نحاسية ومكثفات عالية القيمة. بالإضافة إلى ذلك ، ستحتاج إلى الفولتميتر وقطع الأسلاك. يمكنك أيضًا استخدام شريط القياس وورق الألمنيوم والبوصلة لإجراء عمليات حسابية أكثر دقة عند إنشاء البطارية.
قبل الحفر في الفناء الخاص بك ، تأكد من حصولك على إذن من المرافق المحلية أو الآخرين الذين يمتلكون العقار. لأسباب تتعلق بالسلامة ، قد تفكر في حفر بضع بوصات فقط.
صنع بطارية الأرض
لصنع أقطاب الأرض ، استخدم قواطع الأسلاك لإزالة حوالي 1.5 بوصة من العزل من الأسلاك النحاسية. لف شرائط الأسلاك حول مسامير الألومنيوم والنحاس. بعد ذلك ، قمت بإدخال الأقطاب الكهربائية وإرفاق يؤدي المتعدد. اضبط المتر المتعدد على تيار مستمر أو تيار متردد اعتمادًا على التيار الذي تخطط لاستخدامه.
لإنشاء أبسط بطارية أرضية ، وهو نوع من خلية واحدة ، يمكنك البدء من خلال تسمير مسمار نحاسي واحد ومسمار من الألومنيوم في الأرض بعدة أقدام. ربطها باستخدام الأسلاك النحاسية الخاصة بك. تأكد من إصابة السلك بإحكام وإحكام حول رؤوس كل من المسامير. تحقق من المتر المتعدد لمعرفة ما إذا كان يمكنك قراءة التيار.
يمكن أن يوفر لك لف رقائق الألمنيوم بإحكام حول الأسلاك طريقة أكثر شمولاً لشحن الشحنة بين المسامير. لإنشاء بطارية متعددة الخلايا أكثر تعقيدًا ، يمكنك استخدام جميع خلايا الألومنيوم والنحاس الـ 12 مرتبة مع واحدة متصلة بالآخر في دائرة سلسلة بالتناوب بين الألومنيوم والنحاس. كل زوج من الأظافر متصل هو خلية في هذه الحالة.
نظرًا لأن طاقة بطارية الأرض تعتمد على المحتوى الأيوني للتربة الأرضية ، فإنها لا تعمل إلا في بعض أجزاء الأرض. التيارات الكهربائية الطبيعية التي تتدفق عبر الأرض من الحديد والمعادن الأيونية الأخرى في الأرض يمكن أن تخلق الكهرباء الطبيعية.
بناء بطارية عملة
يعد إنشاء بطارية تعمل بالعملة المعدنية طريقة أخرى بسيطة ومباشرة لإظهار التيار والجهد في البطارية. لهذا ، ستحتاج إلى عدد قليل من البنسات النحاسية ، وقطعة من رقائق الألمنيوم ، وقطعة من المناديل المبللة أو من الورق المقوى ، ومقص ، وملح ، ومتعدد ، وعاء من الماء. يمكنك أيضًا استخدام الخل بشكل اختياري ككهارل. للتأكد من صنع قرش النحاس ، تأكد من إنتاجه بعد عام 1982.
خذ منشفة ورقية أو مناديل مبللة أو من الورق المقوى وضع النقود المعدنية عليها حتى تتمكن من قطع شكلها من منشفة ورقية أو مواد مبللة. لإنشاء المنحل بالكهرباء ، امزج بضع ملاعق صغيرة من الملح في وعاء الماء حتى يذوب. إذا كان لديك الخل ، يمكنك استخدام هذا ككهارل ضعيف.
اغمس النسيج الرطب أو النسيج في وعاء المنحل بالكهرباء ثم أخرجه بعد دقيقتين. نقع المياه الزائدة منه. لف بنس واحد من رقائق الألومنيوم وقطع شكله. بعد ذلك ، يمكنك إضافة المواد المنقوعة إلى رقائق الألمنيوم ووضع النقود المعدنية عليها. هذه هي الخلية الأساسية للبطارية.
قم بإنشاء أكبر عدد ممكن من خلايا البطارية وقم بتكديسها فوق بعضها البعض. يمكنك اختبار لمعرفة ما إذا كانت بطاريتك تعمل من خلال تثبيت مقياس متعدد على كلا الطرفين أو وضع مصباح LED صغير يعمل في وجود تيار كهربائي. فكِّر في كيفية تشابه هذا الترتيب مع الترتيب متعدد الخلايا لبطاريات الأرض.
بناء بطارية الملح
على غرار البطارية المعدنية ، يتم تصنيع البطاريات المالحة بربعها.هذه المرة ، ستحتاج إلى مكبس محاقن ، 12 مسامير من الحديد أو الزنك ، شرائط من الورق وورق زجاجي ، ملح ، ماء ، جهاز متعدد ، مفك البراغي ، مصابيح LED ، مادة عازلة مثل البلاستيك أو الورق المقوى وسلك نحاسي. استخدم ورق الصنفرة لإزالة عزل الأسلاك النحاسية إن وجد.
لفة واحدة من شرائط الورق حول المسمار بإحكام ولف السلك النحاسي حول الظفر 30 إلى 40 مرة لجميع 12 مسامير. تأكد من أن السلك النحاسي لا يمس الظفر مباشرة ، ولكنه يقع على شريط الورق.
استخدم مكبس المحاقن لعمل ستة ثقوب على جانب واحد من المادة العازلة. استخدم مفك البراغي لدفع كل براغي عبر المواد العازلة في تكوين الشبكة. سيكون هذا الإعداد هو الأساس لكيفية تدفق التيار الكهربائي عبر الدائرة. توصيلها باستخدام الأسلاك النحاسية آمنة وضيقة.
اغمس البطارية في الماء المالح لبضع دقائق حتى تتمكن من توصيل الكهرباء. عند إزالته من الحمام المائي ، يمكنك استخدام مقياس متعدد لفحص جهد البطارية.
تطبيقات هذه البطاريات
على الرغم من أن هذه التجارب بسيطة وبدائية ، إلا أن الظواهر التي توضحها يمكن أن يكون لها تطبيقات عملية في استخدام المياه للبطاريات الرخيصة وغير القابلة لإعادة الشحن في المستقبل. يمكن أن تتيح الأبحاث حول المواد الإلكتروليتية في الفيزياء والكيمياء للعلماء استخدام المحاليل الملحية كأساس للبطاريات.
العيب الحالي لاستخدام الماء كالكهرباء للبطاريات هو أنه لا يوفر ما يقرب من الجهد الكهربائي مثل خلايا أيونات الليثيوم أو الخلايا الكيميائية المماثلة في البطاريات. حاولت الأبحاث الحديثة التغلب على هذه العقبة.
أدت الأبحاث التي أجريت في المختبرات الفيدرالية السويسرية لعلوم المواد والتكنولوجيا مؤخرًا إلى اكتشاف أن استخدام الصوديوم FSI (فلوريد سلفونيل) أميد) كأساس للمحلول الملحي لديه استقرار كهروكيميائي يصل إلى 2.6 فولت - أي ضعف ما يستهلكه السوائل كهربائيا مائي. هذا يمكن أن يؤدي إلى بطاريات أكثر أمانا وغير مكلفة.
البطاريات الأرضية لها استخدام تاريخي كبير. اخترع الفيلسوف الاسكتلندي ألكسندر باين بطارية الأرض في عام 1841 لتحويل تدفق التيار ، وسيشكل هذا الاختراع لاحقًا أساس انتقال التلغراف. من شأن إجراء مزيد من البحوث باستخدام البطاريات الأرضية أن يؤدي إلى فهم أكبر للحقل الكهربائي للأرض مثل اكتشاف أن التيارات الأرضية تتدفق من الجنوب إلى الشمال.