- Как сделать батарейку в домашних условиях: 4 способа. Применение графитового стержня
- Батарейка из лимона: два варианта
- Батарейка из картофеля
- Батарейка из фольги, картона и монеток
- Вечная батарейка
- Графитовый стержень: применение
- Как легко сделать батарейку
- Самодельная батарейка из подручных средств
- Из лимона
- Банка с электролитом
- Медные монеты
- Батарейка в пивной банке
- Картошка, соль и зубная паста
- Пошаговая инструкция по изготовлению батарейки
- Необходимые материалы и инструменты
- Зачистка шайб
- Подготовка электролита
- Работа с картоном
- Растягивание трубки
- Тестирование устройства
- Итоговая сборка батарейки
- Монтаж контактов
- Как сделать батарейку самостоятельно в домашних условиях
- Немного теории
- Устройство «на пальцах»
- Об электролите
- Об электродах
- Теоретические выводы
- Батарейка из лимона или картофеля
- Батарейка из монет
- Батарейка в алюминиевой банке
- Заключение
Как сделать батарейку в домашних условиях: 4 способа. Применение графитового стержня
Конечно, батарейку легко купить в любом магазине хозтоваров, электроники или в гипермаркете. Однако ради интересных опытов и получения знаний «школы жизни» все же стоит знать, как сделать батарейку своими руками. Тем более процесс такой работы весьма занимательный и несложный.
Батарейка из лимона: два варианта
Для первого варианта вам будет нужен:
- собственно лимон;
- оцинкованный гвоздь;
- 2 небольших отрезка медной проволоки;
- медная монетка;
- небольшая лампочка.
Процесс работы таков:
- Сделайте на фрукте два надреза на некотором расстоянии друг от друга.
- В один надрез поместите гвоздь, а в другой — монетку.
- И к гвоздю, и к монете подсоедините по кусочку проволоки. Вторые концы этого импровизированного проводка должны соприкасаться с контактами лампочки.
- И все — да будет свет!
Самодельную батарейку из кислого фрукта можно сделать и с помощью:
- одного того же лимона;
- канцелярской скрепки;
- лампочки;
- 2-х отрезков изолированной медной проволоки диаметром 0,2-0,5 мм и длиной 10 см.
- Зачистите 2-3 см изоляции на концах каждой из проволок.
- Прикрепите оголенную часть одного проводка к скрепке.
- Сделайте в лимоне два надреза в 2-3 см друг от друга — по ширине скрепки и для второго проводка. Вставьте эти элементы во фрукт.
- Свободные кончики проволоки приложите к контактной части лампочки. Если она не загорелась, значит, выбранный лимон не достаточно мощен — последовательно соедините несколько фруктов между собой и повторите опыт.
Батарейка из картофеля
- двумя картофелинами;
- тремя проводами с зажимами;
- двумя хромированными гвоздями;
- двумя медными гвоздями.
Итак, как сделать батарейку из клубней:
- Дайте условное обозначение каждой из картофелин — «А» и «Б».
- В края каждого из клубней воткните по хромированному гвоздику.
- В противоположный край — медный гвоздь. В теле картошек гвозди не должны пересекаться.
- Возьмите какое-либо устройство, питающееся от батарейки, выньте ее и оставьте отсек открытым.
- Первый провод должен соединить медный штырек клубня «А» с положительным полюсом в отсеке батарейки.
- Второй провод соединяет хромированный штырек картофелины «В» с отрицательным полюсом.
- Последний провод соединяет хромированный гвоздь клубня «А» с медным гвоздем клубня «Б».
- Как только вы замкнете таким образом все провода, картошка начнет питать устройство энергией.
Картофель в этом опыте можно заменить на банан, авокадо или любой из цитрусовых.
Батарейка из фольги, картона и монеток
Перед тем как сделать батарейку, приготовьте:
- медные монетки;
- уксус;
- соль;
- картон;
- фольгу;
- скотч;
- два кусочка изолированной медной проволоки.
Все готово? За дело:
- Сначала нужно капитально очистить монетки — для этого налейте уксус в стеклянную емкость, добавьте туда же соли и засыпьте деньги.
- Как только поверхности монеток преобразились и заблестели, выньте их из тары, возьмите одну и 8-10 раз обведите ее контур на картоне.
- Вырежьте картонные кругляшки по контуру. Затем поместите их в тару с уксусом на некоторое время.
- Сложите фольгу несколько раз так, чтобы в итоге получилось 8-10 слоев. Обведите на ней монетку и также вырежьте круглые детали по контуру.
- На этом этапе начните собирать батарейку. Делается это так: медная монета, картон, фольга. В таком порядке сложите в столбик все имеющиеся у вас компоненты. Завершающим слоем должна быть только монетка.
- Снимите с кончиков проводков изоляцию.
- Отрежьте небольшую полоску скотча, приклейте на нее один кончик проводка, сверху поставьте импровизированную батарейку, на нее — кончик второго проводка. Надежно закрепите конструкцию клейкой лентой.
- Вторые кончики проволоки подсоедините к «+» и «-» устройства, которое необходимо напитать энергией.
Вечная батарейка
- стеклянную банку;
- серебряный элемент — например ложку;
- пищевую пленку;
- медный провод;
- 1 чайную ложку поваренной соды;
- 4 пузырька глицерина;
- 1 чайную ложку 6 % яблочного уксуса.
Как сделать батарейку, читайте далее:
- Плотно обмотайте ложку пищевой пленкой, оставив ее верхний и нижний конец слегка оголенным.
- Теперь настало время обмотать ложку поверх пленки медной проволокой. Не забудьте оставить длинные концы в начале и в конце для контактов. Делайте пространство между витками.
- И снова слой пленки, а за ним — проволоки таким же методом. Слоев «пленка-проволока» на этой импровизированной катушке должно быть не менее семи. Не затягивайте слои чересчур — пленка должна наматываться свободно.
- В стеклянной банке подготовьте раствор из глицерина, соли и уксуса.
- После того как соль растворится, в раствор можно погружать катушку. Как только жидкость помутнеет, «вечная» батарейка будет готова к эксплуатации. Срок ее службы напрямую зависит от содержания серебра в элементе-основе катушки.
Графитовый стержень: применение
Графитовая составляющая из старых батареек — это не только основа для нового источника энергии, но и элемент, который можно использовать для электросварки. Делается это по нехитрой схеме:
- Заточите графитовый стержень из старой батарейки под углом в 30-40 градусов.
- Зажимом типа «крокодил» с токонепроводящей ручкой подсоедините его к «+» и «-» источника переменного или постоянного тока.
- К зачищенной детали подключить «0» и «-«.
- Электрод по мере выгорания необходимо периодически затачивать.
Как сделать батарейку дома? Потребуются подручные материалы, немного энтузиазма и усидчивости. В обмен вы получите альтернативные источники энергии.
Источник
Как легко сделать батарейку
Батарейка является химическим источником электрического напряжения. Все имеющиеся в продаже элементы питания имеют похожие принципы действия. Положительный вывод изделия изготавливается из марганца или лития, отрицательный – из цинка или алюминия. Собрать батарейку своими руками можно из простых материалов.
Самодельная батарейка из подручных средств
Изготовить элемент питания можно из материалов, свойства которых похожи на характеристики используемых в промышленных условиях веществ.
Из лимона
В роли электролита выступает кислота, содержащаяся в соке фрукта. Электроды делают из тонкой проволоки, гвоздей или игл. Железный элемент является анодом, медный – катодом. Лимон разрезают пополам и помещают в небольшую емкость (банку или стакан). Провода соединяют с электродами, зачищенные концы вводят в мякоть фрукта на расстоянии 1 см друг от друга.
С помощью мультиметра измеряют напряжение, подаваемое самодельным гальваническим элементом. Если оно недостаточно высокое, несколько лимонных батарей соединяют последовательно.
Банка с электролитом
Используя этот метод, можно собрать устройство, напоминающее первый в мире аккумулятор. Электроды изготавливают из меди и алюминия. Элементы должны иметь большую площадь. Алюминиевый электрод соединяют с проводом с помощью зажима или болта, медный – припаивают. Детали погружают в банку на небольшом расстоянии друг от друга. Для фиксации применяют крышку с отверстиями. В качестве электролита используют такие составы:
- Нашатырь. Вещество смешивается с водой в соотношении 1:2. Использовать нашатырный спирт в качестве электролита нельзя. Подходящее вещество (хлористый аммоний) имеет вид белого порошка без запаха. Его используют в качестве удобрения или флюса для пайки.
- Раствор серной кислоты. Вещество смешивают с водой в соотношении 1:5. Нельзя наливать кислоту первой. В таком случае добавляемая вода закипает, брызги попадают на кожу и одежду человека.
Раствор наливают в стеклянную емкость так, чтобы расстояние до краев банки составляло не менее 2 мм. С помощью мультиметра замеряют сопротивление и вычисляют нужное количество батарей. Принцип действия самодельного элемента сходен с таковым у солевого источника питания.
Медные монеты
Электроды изготавливают из алюминия и меди, в качестве электролита используют уксусную кислоту 9%. Монеты очищают от загрязнений, выдерживая в уксусе. Из картона и фольги вырезают кружки. Картонные изделия вымачивают в растворе уксусной кислоты, они должны впитать электролит. Из кружков и монет выкладывают столбик.
Первой кладется картонная деталь, второй – из фольги, третьей – монета. К крайним элементам заранее подсоединяют провода. Вместо пайки кабели можно прижать к металлическим деталям и заклеить скотчем. При эксплуатации батарейки монета становится непригодной. Не стоит изготавливать источники питания из ценных изделий.
Батарейка в пивной банке
Отрицательным выводом является корпус алюминиевой емкости, положительным – графитовый стержень. Также потребуются угольная пыль, пенопласт, вода, парафиновые свечи и соль. Верх банки снимают, из пенопласта вырезают кружок, который вставляют в емкость. Заранее проделывают отверстие для стержня. Последний устанавливают в центральной части банки. Оставшееся пространство заполняют угольной пылью. Материал пропитывают водным раствором соли (3 ст. л. продукта на 0,5 л воды). Края банки заливают парафином.
Картошка, соль и зубная паста
Батарейка из картошки предназначена для разового использования. Ее применяют для получения искры путем замыкания проводов. Для изготовления элемента потребуется крупная картофелина, изолированные медные кабели, соль, деревянные палочки и зубная паста. Сборку выполняют так:
- Картофель разрезают на 2 равные части. В одной половине формируют выемку, куда добавляют соль и пасту.
- Ингредиенты перемешивают до однородной консистенции. Электролит должен заполнить углубление.
- В другой половине картофелины проделывают 2 отверстия на расстоянии 1-2 см. Они должны совпасть с заполненным углублением.
- В отверстия вводят зачищенные концы проводов, половинки совмещают. Провода должны погрузиться в состав.
- Части картофеля закрепляют зубочистками. Через несколько минут кабели замыкают, высекая искру для разведения огня.
Пошаговая инструкция по изготовлению батарейки
Элементы питания цилиндрической формы высотой 50 мм легко изготавливаются в домашних условиях.
Необходимые материалы и инструменты
Перед началом опыта подготавливают такие материалы и инструменты:
- гофрированный картон;
- плоские шайбы из меди диаметром 1 см – 12 шт.;
- плоские шайбы из цинка диаметром 1 см – 15 шт.;
- очищенная вода;
- термоусадочная трубка;
- уксусная кислота 70%;
- поваренная соль;
- паяльник;
- емкости для приготовления растворов;
- мультиметр;
- наждачная бумага.
Зачистка шайб
В основе самодельного элемента питания лежит 11 медно-цинковых шайб, выдающих напряжение в 0,15 В. Детали должны участвовать в химических реакциях, поэтому их очищают наждачной бумагой. В результате получают ровную блестящую поверхность.
Подготовка электролита
Металлы создают электрический ток, однако для его проведения нужна среда. Электролит изготавливают из 120 мл воды, 4 ст. л. соли и 30 мл уксусной кислоты. Ингредиенты перемешивают и настаивают в течение часа.
Работа с картоном
Для формирования нужного расстояния между шайбами выкладывают кружки, вырезанные из гофрокартона. После нарезания материал пропитывают подготовленным на прошлом этапе раствором.
Растягивание трубки
Перед размещением медно-цинковых шайб трубке придают нужный диаметр. С помощью иглогубцев изделие растягивают на 10% от изначального размера.
Тестирование устройства
На медную шайбу накладывают пропитанный электролитом картон. Мультиметр переводят в режим постоянного напряжения. Черный провод подсоединяют к медной детали, красный – к цинковой. На экране прибора должно появиться значение 0,05-0,15 В. Этого достаточно для создании элемента питания из 11 токопроводящих компонентов.
Итоговая сборка батарейки
Элементы укладывают с соблюдением последовательности: медь – цинк – кусок картона. Каждую деталь выставляют перпендикулярно оси трубки. Для удобства шайбы вдавливают тонким стержнем. Установив последнюю деталь, самодельную батарейку сравнивают с заводской. При необходимости вводят дополнительную шайбу из цинка. Трубку прогревают, создавая подобие батарейки. Излишки удаляют.
Монтаж контактов
Прогретым паяльником приваривают к концам полученной конструкции точки из припоя. При установке в гнездо напаянные детали должны касаться контактов держателя батареи.
Источник
Как сделать батарейку самостоятельно в домашних условиях
Электричество окружает современного человека постоянно. Но даже на этом фоне удивительно, что напряжение присутствует в обычных вещах и продуктах (лимон, картофель и т.д.). С помощью них можно сделать простую батарейку в домашних условиях. Поскольку напряжение, ток и емкость изготовленной дома батарейки далеки от привычных нам источников питания, то использовать в реальной жизни такую батарейку смысла нет. Зато в качестве бытового физико-химического опыта для образовательных целей тема бесценна.
Немного теории
Устройство «на пальцах»
Предположим, что мы имеем емкость с кислотой с погруженными в нее цинковым и медным электродами (рис). Когда элемент выдает электрический ток через внешнюю цепь, цинк на поверхности цинкового электрода растворяется в растворе. Атомы цинка растворяются в электролите как электрически заряженные ионы (Zn 2+ ), оставляя в металле 2 отрицательно заряженных электрона (e — )
Эта реакция называется окислением.
Пока цинк попадает в электролит, два положительно заряженных иона водорода (H + ) из электролита объединяются с двумя электронами на поверхности медного электрода и образуют молекулу водорода (H2)
Эта реакция называется восстановлением.
Электроны, используемые на медном электроде для образования молекул водорода, передаются от цинкового электрода через внешний провод, соединяющий медный и цинковый электроды. Молекулы водорода, образующиеся на поверхности меди в результате реакции восстановления выделяются в виде газообразного водорода.
Об электролите
Напряжение на ячейке зависит от кислотности электролита, измеряемой по его pH. Уменьшение кислотности (увеличение pH) вызывает падение напряжения. Используемая кислота не влияет на напряжение, кроме как через значение pH. Это не так для сильнокислых электролитов (pH Две перечисленные выше окислительно-восстановительные реакции происходят только тогда, когда электрический заряд может переноситься через внешнюю цепь.
Об электродах
Из химии: ряд напряжений металлов используется на практике для относительной оценки химической активности металлов в реакциях с водными растворами солей и кислот и для оценки катодных и анодных процессов при электролизе. Восстановительная активность металлов (свойство отдавать электроны) уменьшается, а окислительная способность их катионов (свойство присоединять электроны) увеличивается в указанном ряду слева направо. Металлы, стоящие левее, являются более сильными восстановителями, чем металлы, расположенные правее: они вытесняют последние из растворов солей. Например, взаимодействие Zn + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu возможно только в прямом направлении. Цинк вытесняет медь из водного раствора её соли. При этом цинковая пластинка растворяется, а металлическая медь выделяется из раствора.
Наиболее распространённые металлы расположены в ряду напряжений в следующей последовательности: Li, К, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, (H2), Cu, Hg, Ag, Au.
Итого, чем дальше в этом ряду находятся металлы друг от друга, тем большее напряжение возникает между ними.
Теоретические выводы
- Получается, что э нергия исходит не от лимона или картофеля, а от химического изменения цинка, когда он растворяется в кислоте.
- Чем выше кислотность (меньше pH) электролита (но до pH
- Чем дальше в ряду напряжения металлов находятся друг от друга электроды, тем выше напряжение
- Между одинаковыми электродами напряжение должно быть 0
- О значимой силе тока в подобных экспериментах говорить не приходится. Она, конечно, прямо пропорциональна площади электродов, но площадь эта такова, что для получения аналога среднестатистического автомобильного аккумулятора потребовалось бы несколько миллионов ячеек из лимонов.
Можно приступать в проверке.
Батарейка из лимона или картофеля
Для того чтобы сделать батарейку из фрукта и подручных материалов, понадобятся следующие компоненты:
- лимон или картофель;
- стальной (цинковый, алюминиевый) предмет;
- медный предмет;
- два изолированных провода.
Прежде чем приступить к созданию простой батарейки, необходимо зачистить стальной и медный предметы. Это можно сделать наждачной бумагой.
Совет! В качестве стального предмета удобно использовать гвозди. В качестве медного — медную монетку или проволоку. Полоску цинка можно попытаться аккуратно добыть из корпуса старой батарейки, но надо соблюдать предельную осторожность
Далее необходимо воткнуть их в лимон на расстоянии 3-2 см друг от друга. А к импровизированным контактам присоединить провода. Также их можно аккуратно воткнуть вплотную к контактам. Медный элемент будет выступать в качестве плюса, а стальной минуса.
Интересно! Вместо лимона также можно использовать яблоко. Но необходимо выбирать кислые плоды, так как это необходимо для реакции.
Самодельная батарейка на основе одного лимона или яблока может выдавать примерно 0.5-0.7 Вольт. Этого недостаточно для заряда простого мобильного или приемника. Если нужно напряжение от 3 до 5 Вольт, то вполне возможно это сделать. Нарастание происходит за счет увеличения количества плодов.
Батарейка из монет
Конструкцию из монет в качестве простейшего гальванического элемента также называют Вольтов столб. Для его изготовления понадобится:
- медные монеты (например, по 10 или 50 копеек);
- фольга;
- бумага;
- уксус или очень соленная вода.
Для красоты конструкции необходимо выбирать монеты одного номинала. Также перед экспериментом их ненадолго окунуть в уксус. Это устранит налет и загрязнения. После чего необходимо вырезать из бумаги и фольги элементы по форме монеток. Их количество должно быть на 2 меньше, чем монет.
Вольтов столб собирается так:
- Бумага смачивается в растворе уксуса или соленной воды и прикрепляется к монетке.
- Сверху на бумагу кладется круг из фольги.
- Далее кладется следующая монетка.
- Этапы повторяются пока не кончатся монеты в выбранном количестве.
- Конструкция должна получиться такой, чтобы с одного конца была монета (+) последним элементом, а с другого фольга (-).
Чем больше монет будет задействовано в эксперименте, тем большее напряжение выдаст батарейка. Важно понимать, что после эксперимента монеты, возможно, не будут пригодны для использования. Элементы могут покрыться ржавчиной.
Батарейка в алюминиевой банке
Для создания батарейки своими руками в алюминиевой банке необходимо взять:
- алюминиевую банку (например, из под кока-колы);
- уголь от костра в виде крошки или пыли;
- свечка парафиновая;
- графитный стержень;
- соль и вода;
- пенопласт толщиной более 1 см.
Для начала необходимо отрезать у банки верхушку. После чего изготовить из пенопласта круг, подходящий ко дну банки. В круге необходимо проделать не сквозное отверстие для стержня. Пенопласт поместить на дно банки и воткнуть в него графит. Важно, чтобы стержень стоял ровно по центру банки. Пространство вокруг графитного стержня необходимо заполнить углем.
Важно! Стержень из графита не должен прикасаться к банке.
После чего остается сделать солевой раствор взяв 0.5 литра воды и 3 ст. ложки поваренной соли. Раствор размешивать до тех пор, пока кристаллы соли не растворятся, лучше это делать в теплой воде. Залить электролит в банку и запечатать ее воском. Важно чтобы стержень из графита выглядывал за банку.
Провода подключать к графитовому стержню (катод, плюс), и корпусу банки из алюминия (анод, минус). Для того, чтобы получить напряжение в 3 Вольт, необходимо последовательно подключить не менее 2 банок. Полученной батарейкой можно привезти в действие лампочку, калькулятор и часы. Также их можно заряжать.
Заключение
Все вышеописанные способы создания батареек не являются полноценными их заменителями. Но их вполне можно собирать ради интересного эксперимента для наглядной демонстрации работы и устройства гальванических элементов.
Источник