Статья " Вкусные батарейки"

«Вкусные» батарейки

Содержание.

I. Введение……………………………………………………………………. 3.

     Актуальность темы исследования

     Цель исследования.

    Задачи исследования.

    Объект исследования

    Предмет исследования

    Гипотеза

    Методы исследования

II. Основная часть……………………………………………………………. 4.

III. Заключение………………………………………………………………... 8.

IV. Литература…………………………………………………………………9.

 V. Рецензия…………………………………………………………………….. 9.

Приложение……………………………………………………………………..10.

                                        I.Введение.

      Цель работы: Получение электрического тока из фруктов и овощей.

     Задачи:

1. Познакомиться с устройством батарейки и его изобретателями.

2. Узнать, какие процессы протекают внутри батарейки.

3.  Найти информацию о фруктовых и овощных батарейках;

4. Узнать, используются ли овощные и фруктовые батарейки на практике.

  Объект исследования: Фрукты и овощи как источник электрического тока.

  Гипотеза: Из фруктов и овощей можно сделать батарейку.

Методы исследования: Сбор и обработка информации, анализ, наблюдение, практическая работа.

    Моя работа посвящена необычным источникам энергии.  В окружающем нас мире очень важную роль играют химические источники тока. Они используются в мобильных телефонах, космических кораблях,  крылатых ракетах, ноутбуках,  автомобилях, фонариках и даже в обыкновенных игрушках. Мы каждый день сталкиваемся с батарейками, аккумуляторами, топливными элементами. И все это является основным источником загрязнения окружающей среды.  Относясь легкомысленно к правилам утилизации, мы и  не подозреваем,  что природа сама от  мусора избавиться не может. Подсчитано, что одна пальчиковая батарейка, беспечно выброшенная в мусорное ведро, может загрязнить тяжёлыми металлами около 20 квадратных метров земли.

II. Основная часть

                                        История создания батарейки.

      Первый шаг на пути появления батарейки был сделан в 1971 году  ученым из Италии Луиджи Гальвани, который исследовал реакции живых организмов на различные воздействия. Суть сделанного им открытия заключалась в том, что через лягушачью лапку проходит ток, когда к ней присоединены две полоски из разных видов металла. Объяснить увиденное ученый так и не смог, зато результаты его работы очень пригодились другому исследователю – Алессандро Вольту. Этот итальянец смог разгадать суть процесса и понял, что появлению тока способствует химическая реакция, возникающая между различными металлами в определенной среде. Разместив цинковую и медную пластину в соляном растворе, он создал первую в мире батарею первичных элементов, которую после доработки назвал «Вольтов столб». Это было в 1800 году.

       Начало промышленного производства первичных химических источников тока было заложено в 1865 г. французом Ж. Л. Лекланше, предложившим марганцево-цинковый элемент с солевым электролитом.

                                     Устройство батарейки.

·        Внутри сухого элемента, питающего прибор, есть три главные части. Это отрицательный электрод (-), положительный электрод (+) и находящийся между ними электролит, представляющий собой смесь химических веществ. Химические реакции заставляют электроны течь от отрицательного электрода через прибор, а затем назад, к положительному электроду. Благодаря этому прибор и работает. По мере того как химикалии расходуются, батарейка садится.

·        Корпус батарейки, который делают из цинка, снаружи может быть покрыт картоном или пластиком. Внутри корпуса находятся химикалии в виде пасты, а у некоторых батареек посредине есть угольный стержень. Если мощность батарейки падает, это значит, что химикалии израсходованы, и батарейка больше не в состоянии производить электричество.

Батарейки из овощей и фруктов.

       Индийские ученые решили использовать фрукты, овощи и отходы от них для питания несложной бытовой техники. Батарейки содержат внутри пасту из переработанных бананов, апельсиновых корок и других овощей или фруктов, в которой размещены электроды из цинка и меди. Новинка рассчитана, прежде всего, на жителей сельских районов, которые могут сами заготавливать фруктово-овощные ингредиенты для подзарядки необычных батареек.

      И тогда я решила проверить, а действительно ли овощи и фрукты являются источниками тока.

Экспериментальная часть.

Ученые утверждают, что если у вас дома отключат электричество, вы сможете некоторое время освещать свой дом при помощи лимонов. Ведь в любом фрукте и овоще есть электричество, поскольку они заряжают нас, людей, энергией при их употреблении.

Мы не привыкли верить людям на слово, и я решила проверить это на опыте. Итак, для создания «вкусной» батарейки  я взяла:  скрепки,  медный провод,

фрукты и овощи,  мультиметр - прибор для измерения силы тока и напряжения,  лампочка (светодиод).

   Скрепка действует как отрицательный электрод, а медная проволока- как положительный. Электролитом (жидкость проводящая ток) является сок фруктов и овощей.

       Я взяла провод, зачистила каждый конец проволоки наждачной бумагой. Оголенный конец провода прикрутила к скрепке. Сделала в лимоне надрез ножом по ширине скрепки и вставила туда скрепку. Еще один провод просто воткнула в лимон на расстоянии 2-3 см от скрепки. Свободные концы проводов соединила с мультиметром. Он регистрирует напряжение в 0,2 В. Значит, лимон может исполнять роль источника тока.

Результаты  измерения  я  внесла  в  таблицу.

Основа батарейки	Напряжение на электродах, В	Сила тока, мА
Лимон	0,2	2
Киви	0,14	1,6
Яблоко	0,12	1,4
Картофель	0,3	1,4

   Вывод: напряжение между электродами приблизительно одинаковое.        А величина силы тока, вероятно, связана с кислотностью продукта. Чем больше кислотность, тем больше сила тока.

    Я решила исследовать, как зависит напряжение и сила тока от расстояния между электродами. Для этого я взяла картофелину, изменяла расстояние между анодом и катодом и измеряла напряжение и силу тока на батарейке.           Вывод: напряжение между электродами и сила тока растут с увеличением расстояния  между ними. Ток короткого замыкания мал, т.к. внутреннее сопротивление картофеля велико.

    Далее я решила составить батарею из лимонов. Предварительно увеличив расстояние между электродами до максимума, последовательно включила лимоны в цепь.

 Результаты эксперимента  занесла в таблицу.

Число лимонов	Напряжение на батарее, В	Сила  тока, мА
2	1,4	3,8
3	1,6	3
4	1,9	2,8

Вывод: напряжение на зажимах батареи растет, а ток уменьшается. Ток слишком мал, для того чтобы загорелась лампочка.

Поэтому в дальнейшем я планирую выяснить, какими способами можно увеличить силу тока в цепи и заставить лампочку светиться.

Наблюдала за «вкусными» батарейками  я  в течение некоторого времени. Вывод: постепенно напряжение  на всех «вкусных» батарейках уменьшается.

 Результаты использования фруктов и овощей для получения электричества.

Проделав данные эксперименты, выявила следующие зависимости:

·        Из использованных фруктов и овощей, лучшими источниками электрического тока являются лимон и  вареный картофель;

·        Чем больше фрукт или овощ, тем больше напряжение создается между полюсами источника тока;

·        Для более мощной батарейки, надо больше овощей и фруктов.

·        Если немного помять фрукт или овощ, включенный в цепь, то напряжение в цепи будет немного больше;

·        С течением времени у овощей напряжение, и сила тока убывает быстрее, чем у фруктов;

·        Сравнивая результаты исследований, выявила, что наиболее эффективным по своим электрическим характеристикам, является лимон.

                                                     III. Заключение.

Проанализировав  исследования, можно сделать выводы:

     Используя природный потенциал свежих фруктов и овощей, можно создать экологически чистую батарейку.

      Полученные источники тока можно использовать для приборов                                с низким потреблением энергии.

      Проведенные мною в этой работе исследования изменили мою точку зрения на школьные акции, научные открытия, наверное, на всю мою жизнь. Я реально увидела, что школьники могут вносить свой вклад в дело охраны природы.

В ходе исследовательской работы я:

•      Познакомилась с устройством батарейки и его изобретателями.

•      Узнала, какие процессы протекают внутри батарейки.

•      Изготовила овощные и фруктовые батарейки.

•      Научилась определять напряжение  внутри «вкусной» батарейки и силу тока создаваемую ею.

•      Заметила, что напряжение между электродами и сила тока растут с увеличением расстояния  между ними. Ток короткого замыкания мал, т.к. внутреннее сопротивление батарейки  велико.

•      Обнаружила, что напряжение на зажимах батареи составленной из нескольких овощей растет, а ток уменьшается. Ток слишком мал, для того чтобы загорелась лампочка.

                                                    IV. Литература.

·        О. Ф. Кабардин. Справочные материалы по физике.-М.: Просвещение 1985.

·        Н.В.Гулиа. Удивительная физика.-Москва: «Издательство НЦ ЭНАС» 2005

·        https://rosuchebnik.ru/material/ovoshchi-i-frukty-alternativnye-istochniki-energii-7482/

·        http://www.wikipedia.org

·        https://infourok.ru/material.html?mid=186775

·        https://proakkym.ru/batarejka/istorija

                                           V. Рецензия.

ПРИЛОЖЕНИЕ.

Электрический ток получен в цепи , составленной из лимонов.

Источник  заряда – картофель.

Яблоко  даёт  более  слабый  ток.

Киви – самый  лучший  источник  из проверенных.