Можно ли получить из картошки электричество: Электричество из картошки: Способы получения электричества

Электричество из картошки: Способы получения электричества

Существует множество способов получения электрического тока. Среди них особое место занимают фрукты и овощи, физические и химические свойства которых позволяют сравнительно легко выполнить эту операцию. Проще всего добыть электричество из картошки, не выходя из собственной кухни. Помимо самих клубней, потребуются различные металлические предметы, являющиеся составными частями импровизированного гальванического элемента. Самое главное – соблюдать порядок действий и строго придерживаться схемы сборки.

Содержание

Откуда берется электричество в картошке

При определенных условиях добыть электричество вполне возможно из картофеля, фруктов и овощей. Результаты наглядно демонстрируются на табло мультиметра. Такого тока вполне достаточно, чтобы зажечь светодиод или небольшое устройство, питающееся от батареек. На что-то большее подобные источники тока не рассчитаны.

Эффективность самодельной батареи будет выше при соблюдении технических условий и правил:

• Если одинаковые металлические электроды заменить разными материалами, в этом случае напряжение заметно увеличится. Обычно для катода используется цинк, а для анода – медь.
• Эффективность картофельного элемента возрастает с увеличением площади электродов.
• Цинк берется из старой батарейки. Это стакан с установленным гальваническим элементом. Если нет батарейки, можно взять обыкновенный оцинкованный гвоздь, шуруп и другой такой же крепежный материал.
• Медь для анода можно взять из кабельных жил или воспользоваться медными гвоздиками и другим крепежом.

Собранный элемент на основе меди и цинка выдаст электричество из картофеля напряжением не менее 0,5-0,7 вольт. Целостность картофеля не имеет значения, самое главное, чтобы сохранялся внутренний сок.

Физико-химические процессы в картофелинах протекают следующим образом. На поверхности анода образуется кислая среда, где и протекает окислительно-восстановительная реакция. В ходе окисления происходит выделение свободных электронов, уходящих с атомов цинка в количестве двух. Медь является очень сильным окислителем и притягивает к себе все свободные электроны. В случае замыкания цепи путем подключения мультиметра или лампочки, начнется движение электронов в направлении от анода к катоду, то есть, в электролитической среде появится электрический ток.

Сам электролит состоит из слабого кислотно-солевого раствора, содержащегося в картофельном соке внутри клубня. В процессе реакции цинк расходуется и размеры электрода уменьшаются. Картофельные клубни сами по себе служат лишь своеобразным хранилищем для электролитического сока. Вся эта операция имеет ценность лишь с теоретической или познавательной точки зрения, а практического использования она не получила.

Способы получения электричества

Так называемое картофельное электричество можно получить другими способами. Добывать ток, например, можно с использованием пластинчатого элемента. Отрезается плоский кусочек и устанавливается между медной и цинковой пластинками. Могут использоваться сплавы этих металлов, если нет возможности достать их в чистом виде. Медные пластины делаются из монет, а цинковые – из плоских оцинкованных шайб аналогичного диаметра. Такие элементы имеют компактные размеры и легко собираются в общую картофельную батарею.

Если в одном медно-цинковом картофельном элементе слишком мало энергии, то решить задачу, как добыть больше тока можно путем последовательного соединения нескольких таких частей. В результате напряжение батареи существенно возрастет. Данная схема предполагает соединение положительного полюса одного элемента и отрицательного полюса другого элемента.

Провода, оказавшиеся по краям, будут играть роль плюса и минуса для всей батареи. Величина суммарного напряжения будет составлять сумму ЭДС всех элементов, соединенных между собой. Таким образом, даже два элемента, соединенных последовательно, дают возможность получить электричество из картошки в размере целых 1,5 вольт, сопоставимых с обычными пальчиковыми батарейками.

Как сделать картофельную батарею

Что бы сделать картофельную батарею, используется схема параллельного соединения. Токи каждого элемента суммируются. Выполняется соединение всех положительных полюсов в общий плюс и отрицательных – в общий минус. Всю электроэнергию в сумме будут составлять значения отдельных токов, объединенных параллельной схемой. Напряжение равняется среднему значению напряжения каждого отдельно взятого элемента.

Существуют еще и комбинированные схемы получения электроэнергии, соединяющие в себе последовательный и параллельный варианты. Это дает возможность значительно увеличить максимальные значения тока и напряжения картофельной батареи. Полученная конструкция считается вполне работоспособной и электричество из картошки в экстренной ситуации может выполнить зарядку телефонного аккумулятора. Все зависит от количества клубней, задействованных в цепочке.

Более высокой эффективностью обладают клубни вареного картофеля. Во время термической обработки происходит разрушение органических веществ, и электрическое сопротивление сока значительно понижается. Пластинчатая батарея из вареного картофеля в домашних условиях получается более мощной, чем из сырых клубней.

Электричество из лимона, апельсина, картофеля

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.

Таблица электрохимических потенциалов металлов

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.

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

Батарейка из картошки:

Зарядка для телефона из лимона:

Ранее ЭлектроВести писали, что экс-глава Укрэнерго Всеволод Ковальчук в интервью рассказал о причинах своей отставки, незаконных указаниях министра энергетики Алексея Оржеля и кризисе неплатежей на рынке электроэнергии.

По материалам: electrik.info.

Как картошка вырабатывает электричество?

Это может быть сюрпризом для многих людей, которые не особо разбираются в науке, но картофель может производить электричество. Электричество производится, когда электрический ток генерируется из-за притяжения между электронами и протонами (когда электрический заряд перемещается от отрицательного вывода к положительному).

Как и различные виды энергоресурсов, картофель также может производить для нас электроэнергию. Есть много людей, использующих потенциал картофеля для производства зеленой электроэнергии, которая может питать такие предметы, как часы и маленькие лампочки.

Картофель входит в нашу естественную диету. Он дает нам энергию, обеспечивая нас крахмалом. Крахмал помогает вырабатывать глюкозу и осуществлять аэробное дыхание.

Аэробное дыхание генерирует для нас энергию в форме АТФ, а затем АТФ используется различными способами в нашем организме.

Картофель содержит соли, которые также необходимы для нормального гомеостатического (химического и физического баланса) функционирования нашего организма. Крахмал и соли вместе с водой являются причиной того, что картофель способен производить достаточное количество электроэнергии.

Электричество вырабатывается, когда два разных металла вставляются между картофелем и создается солевой мостик. Солевой мостик образуется, когда соль высвобождает ионы, которые перетекают от одного металла к другому, создавая электрический ток.

Этапы производства электроэнергии из
Картофель:

Вам потребуется следующее:

1. Картофель
2. Два провода
3. Два разных типа металлов (чаще всего используются цинк и медь)

Все это оборудование вы можете получить в следующем наборе!

После приобретения оборудования вы сможете собрать собственную электрическую цепь из картофелины, выполнив следующие действия:

1. Вставьте два разных металла в картофелину. Металлы должны быть отделены друг от друга как можно дальше, чтобы получить более высокое напряжение, позволяя большему количеству ионов перемещаться между этими двумя металлами.
2. Прикрепите один конец провода к одному металлу (цинковому гвоздю), а другой конец этого провода к отрицательному концу (показан черной клеммой) лампочки.
3. Затем подключите провод к другому металлу (медь) с одного конца, а другой конец к положительной клемме (показан красной клеммой) лампочки.
4. Завершение цепи в конечном итоге приведет к выработке электричества, чтобы зажечь лампочку.

Прочитайте шаги , приведенные выше, и посмотрите это видео, чтобы узнать, как построить собственную схему картофельной схемы!

Как картофель вырабатывает электричество?

Когда цепь замкнута; Цинк Металл теряет электроны в процессе окисления, эти электроны перемещаются по проводу к лампочке , а затем, наконец, электроны переходят от лампочки к Медному металлу .

Медь получает электрон, выпущенный цинком, и восстанавливается (химически). Положительный ток течет в равном и противоположном направлении к электрону.

Провода используются для создания соляного моста и позволяют электронам и протонам перемещаться из одной части цепи в другую.

Вода является еще одним важным компонентом, так как действует как электролит. Он будет продолжать производить постоянный электрический ток , пока не закончатся реагенты.

Удивительно, что такую ​​культуру, как картофель, можно использовать для производства электроэнергии. Картошка может зажечь лампочку, а также может запускать настенные часы.

Проведенные исследования также показали, что картофель может питать светодиоды в комнатах. Исследования также показывают, что вареный картофель способен производить больше электроэнергии по сравнению с обычным картофелем.

Поскольку картофель является одной из самых распространенных сельскохозяйственных культур в мире, его можно использовать в качестве альтернативного источника энергии в отдаленных районах, где обеспечение электричеством может доставлять неудобства. Если потенциал картофеля будет тщательно использован, он вполне может заменить ископаемое топливо в будущем.

P.S. Если вам нужно доказать это и запустить настенные часы с помощью картошки, вам стоит взглянуть на видео выше. Просто замените лампочку настенными часами, и все готово!

18 Акции:

Ахсен Соомро

Моя любовь к природе не нова. Я прожил в сельской местности более десяти лет своей жизни, где я понял, как деятельность человека влияет на окружающую среду. Позже, во время моего пребывания в медицинском институте, я понял, что многие наши проблемы со здоровьем возникают из-за пренебрежения нашими экологическими обязанностями, и это просто не было устойчивым в долгосрочной перспективе. Миссия заключалась в повышении осведомленности не на местном, а на глобальном уровне.
Это привело к созданию EnvironmentBuddy!

— Предыдущая статья

ТОП-10 САМЫХ ЗАГРЯЗНЕННЫХ РЕК В МИРЕ

Следующая статья —

20 удивительных фактов об атомной энергии

Potato Power! — STEM Generation

Mar232018

Изучите научные данные, лежащие в основе популярного проекта научной ярмарки картофельных батарей! Хотите узнать, как работают картофельные батареи? Это может быть просто пара картофелин с торчащими во все стороны зажимами, проводами и монетами.

Но когда подключаешь провода и копейки — ВАУ! Он создает энергию!   

Демонстрация картофельной батареи

Что такое картофельная батарея?

Батарейка — это устройство, в котором химическая энергия преобразуется в электричество. Батареи имеют положительную сторону (терминал) и отрицательную сторону (терминал). Отрицательная сторона — это источник электронов, который дает энергию проводу, подключенному к электронному устройству. Батареи питают электронные устройства, когда они соединены с проводящим материалом, например проводами.

Картофельная батарея представляет собой разновидность электрохимической батареи или элемента. Некоторые металлы (цинк в демонстрации ниже) вступают в химическую реакцию с кислотами внутри картофеля. Эта химическая реакция создает электрическую энергию, которая может питать небольшие устройства, такие как светодиодная лампа или часы. Невероятно, да?

Есть несколько различных способов создания батарей. Разные батареи могут быть изготовлены из разных электролитов (кислые фрукты, овощи и жидкости) и разных электродов (металлы).

An electrochemical battery has these parts:

1. Acidic Electrolyte
2. Zinc Electrodes
3. Copper Electrodes
4. Connectors

Gather these supplies:

• 3 Fresh clean potatoes – acidic electrolyte
• 3 Galvanized гвозди (или винты) — они имеют цинковое покрытие и будут использоваться в качестве ваших цинковых электродов
• 3 пенни США (или медная проволока с открытым медным концом) — пенни новее 1982 имеют тонкое медное покрытие, а более старые имеют больше меди. Монетки будут использоваться в качестве медных электродов
• 5 двойных разъемов типа «крокодил» (всего 10 зажимов) — их можно найти в большинстве магазинов бытовой техники или электроники
• 1 светодиодные часы с батарейным отсеком

картофельная батарея!

1. Под пристальным наблюдением взрослых вставьте один гвоздь примерно на 1 дюйм в конец картофелины. Старайтесь не проткнуть картофель насквозь. Напишите ручкой знак минус «-» рядом с гвоздем.
2. Вставьте один пенни в противоположный конец картофелины. Убедитесь, что большая часть пенни все еще торчит. С помощью ручки напишите знак плюс «+» рядом с копейкой.
3. Повторите шаги 1 и 2 с двумя другими картофелинами.
4. Пронумеруйте ваши картофелины 1, 2 и 3 и соедините картофелины последовательно:
   • Соедините картофелины так, чтобы копейка на картофелине 1 была прикреплена к гвоздю в картофелине 2.
   • Соедините монетку из картофелины 2 с гвоздем из картофелина 3.
   • Соедините гвоздь от картофелины 1 с копейкой от картофелины 3.
5. Откройте батарейный отсек часов. Найдите знаки «+» и «-» с обеих сторон батарейного отсека.
6. Подсоедините гвоздь от картофелины 1 к отрицательной клемме внутри батарейного отсека часов, а монету от картофелины 3 к положительной клемме внутри батарейного отсека часов.
7. После того, как все подключено, наблюдайте, что происходит!

 

Откройте для себя науку о картофельной батарее

Теперь вы получили удовольствие от сборки своей картофельной батареи и, возможно, даже удивили некоторых людей, когда эти часы включились с помощью картофеля . Теперь давайте посмотрим, как вы можете узнать больше о настоящей науке о том, как это работает. Некоторые научные науки могут быть трудны для понимания, если вы еще не в средней школе, но вы все равно можете попробовать.

Наука, стоящая за темой, называется ее научными принципами или концепциями. Давайте узнаем немного больше о науке о картофельных батареях, проведя некоторые предварительные исследования. Чтобы провести предварительное исследование, вы можете обратиться к эксперту, поискать в книгах или в Интернете.

Ниже приведены некоторые научные принципы и концепции экспериментов с картофельными батареями, которые вам было бы полезно понять при планировании вашего проекта. При поиске в Интернете включите «дети» в свой поиск, чтобы получить информацию, соответствующую возрасту. Например, «проект детской картофельной батареи».

• Кислота (поздняя элементарная)
• Электроны (поздняя элементарная)
• Электролит (средний)
• Электрические токи (средний)
• Электропроводящий (средний)
• Электроды (середина)
• Схема (середина)
• напряжение (высокое)
• Ток (Высокий)
• Окислительный восстановление (Высокий)

Сейчас, как и ученый,

29002,

,

, подумайте, как ученый

2

,

. задайте много вопросов, а затем попытайтесь найти способы ответить на эти вопросы. Они используют свое понимание научных концепций для изучения своих вопросов. Вот несколько вопросов, над которыми вы должны подумать теперь, когда вы узнали некоторые научные концепции:

• Подумайте обо всех игрушках, гаджетах и ​​инструментах, в которых используются батарейки. Что вы можете узнать о различных типах аккумуляторов?
• Как вы думаете, с какими другими фруктами, овощами или жидкостями вы могли бы попробовать поэкспериментировать вместо картофеля? Почему?
• Будет ли ваша картофельная батарейка питать ваше маленькое электронное устройство, если вы используете только один соединительный провод? Почему или почему нет?
• С какими другими металлами вы могли бы поэкспериментировать в качестве электродов?
• Как, по вашему мнению, изменение окружающей среды повлияет на ваши наблюдения о картофельной батарее?

Исследовательский проект

Если ваша научная ярмарка разрешает исследовательские проекты (или демонстрации), попробуйте ответить на вопросы «почему» или «как» в рамках вашего проекта. Своими словами опишите научные концепции, о которых вы узнали, и некоторые вещи, которые вы наблюдали или обнаружили. Цель исследования — продемонстрировать, что вы узнали, наблюдали и обнаружили. Демонстрации — это не то же самое, что эксперименты, но вы можете получить удовольствие от сбора данных.

Экспериментальный проект

Когда вы проводите эксперимент, вы выбираете одну вещь, которую хотите изменить, и пытаетесь понять результаты этого изменения. Это называется Причина и Следствие. Если ваша научная ярмарка разрешает только экспериментальные проекты, которые следуют «научному методу», выполните следующие действия:

1.  После изучения науки, лежащей в основе картофельной батареи, выберите только одну вещь , которую вы измените во время эксперимента и что вы будете измерять. Например, вы можете сделать батарею из лимона вместо батареи из картофеля.
2. Напишите подробный экспериментальный вопрос, в котором будет ясно, что вы будете менять.
3. Сформулируйте свой прогноз в результате сделанного вами изменения.
4. Спланируйте, как вы будете проводить эксперимент, включая необходимые материалы.
5. Определите потенциальные риски для здоровья и безопасности при проведении эксперимента.
6. Запишите подробную процедуру, которую вы можете использовать при проведении эксперимента.
7. Собирайте и записывайте свои данные и наблюдения.
8. Отображение данных в виде таблицы и графика.
9. Найдите тенденции на графике данных.
10. Попробуйте объяснить, почему ваши данные или наблюдения оказались именно такими.
11. Поделитесь тем, что вы узнали, с другими.
12. Создайте экран доски проекта – см. Советы по отображению проекта

Хотите немного больше помощи в управлении вашим проектом? Пусть Мо и Пеппер проведут вас шаг за шагом через экспериментальный проект в Make Science Fair Fun®!

---

© 2022 STEM World Publishing, Общественная благотворительная корпорация, с разрешения.