Pile de pommes de terre : Comprendre l'énergie chimique et électrique : 13 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Saviez-vous que vous pouvez alimenter une ampoule avec juste une pomme de terre ou deux ? L'énergie chimique entre les deux métaux est convertie en énergie électrique et crée un circuit à l'aide de la pomme de terre ! Cela crée une petite charge électrique qui peut être utilisée pour allumer une lumière.

Ce didacticiel est un excellent exemple de la façon dont l'énergie se présente sous de nombreuses formes et de la façon dont les produits utilisent cette énergie pour fonctionner. La batterie de pommes de terre convertit l'énergie chimique en énergie électrique afin de permettre à l'ampoule de fonctionner (repères C et D).

Suivez Faith Davis, Cheyenne Balzer et Spencer White tout au long de ce didacticiel afin de fabriquer une batterie à partir d'une pomme de terre et, espérons-le, d'apprendre quelque chose sur l'utilisation de l'énergie et les technologies qui l'utilisent !

Étape 1: Rassemblez les matériaux

• 2 Pommes de terre (peut être fait avec plus si vous voulez plus de puissance)
• 2 centimes
• 2 clous/vis zingués (la plupart des vis sont déjà zinguées)
• 3 morceaux de fil de cuivre
• une petite ampoule LED ou un voltmètre

Étape 2: Dénudez le câblage en cuivre pour s'adapter à Penny

Vous devez vous assurer que vous dénudez suffisamment de fil pour l'enrouler solidement autour du sou.

Étape 3: Coupez une fente dans chaque pomme de terre

Chaque fente doit pouvoir contenir un centime, mais elle n'a pas besoin d'être exacte car elle peut toujours être ajustée plus tard !

Étape 4: Enveloppez Penny avec du fil et mettez-le dans la pomme de terre

Le penny enveloppé de fil de fer doit s'adapter parfaitement à la fente que vous avez faite plus tôt. Cela peut prendre quelques ajustements et un peu de force pour obtenir le centime correctement.

Étape 5: Coupez l'autre extrémité du fil de cuivre

Du côté auquel le sou n'est pas attaché, coupez le fil à la longueur souhaitée entre l'autre pomme de terre plus un pouce ou deux.

Étape 6: Insérez la vis zinguée dans la pomme de terre

Vous voulez laisser suffisamment de vis pour que l'autre extrémité du fil de cuivre s'enroule, tout en gardant la vis bien serrée dans la pomme de terre. Assurez-vous que la vis ne traverse pas complètement votre pomme de terre ! Cette étape demandera un peu de force, et c'est plus facile si vous la tordez au lieu d'essayer de coincer la vis à l'intérieur.

Étape 7: Enroulez l'autre extrémité du fil de cuivre autour de la vis

Connectez les deux pommes de terre avec le fil allant du sou à la vis.

Étape 8: Répétez les étapes 2 à 4

Coupez une nouvelle fente pour un sou dans la deuxième pomme de terre qui a déjà une vis et insérez le nouveau sou enroulé de fil dans cette pomme de terre.

Astuce: nous coupons tous nos fils pour qu'ils soient globalement de la même longueur pour faciliter les choses plus tard.

Étape 9: Répétez les étapes 6 à 7

Insérez une vis dans la pomme de terre qui n'a qu'un centime et attachez un nouveau fil à la vis.

Étape 10: Examiner les connexions

En fin de compte, voici à quoi devraient ressembler les connexions. Regardez attentivement les côtés des pommes de terre. Chaque pomme de terre dans la batterie doit avoir un côté zinc (vis) et un côté cuivre (penny) avec des fils attachés.

Laissez de côté deux fils, l'un allant à un sou et l'autre à une vis. Ces fils se connecteront à l'ampoule ou au voltmètre.

Astuce: si vous vouliez ajouter plus de pommes de terre pour plus de puissance, assurez-vous de suivre ce modèle ! Chaque pomme de terre devrait avoir une vis et un centime !

Étape 11: Testez votre batterie

posez le fil dénudé sur le bas de l'ampoule ou sur les broches du voltmètre pour voir votre batterie en action !

Astuce: Pour seulement deux pommes de terre, nous avons constaté qu'il ne produisait pas assez de puissance pour une ampoule. Nous avons fini par ajouter plus de pommes de terre après avoir découvert cela.

Étape 12: Réfléchissez et apprenez

Comment ça fonctionne:

Une batterie de pommes de terre est un type de batterie connu sous le nom de cellule électrochimique. Les produits chimiques zinc et cuivre (dans la vis et le penny/le fil) réagissent les uns avec les autres, ce qui produit de l'énergie chimique. Cette énergie chimique est convertie en énergie électrique par un transfert spontané d'électrons.

La pomme de terre agit comme un tampon et un électrolyte pour les deux métaux. Cela signifie qu'il sépare le zinc et le cuivre, forçant les électrons qui tentent de passer d'un métal à l'autre à traverser la pomme de terre et à former un circuit. Les électrons peuvent traverser la pomme de terre car elle agit comme un électrolyte. Les deux métaux réagiraient toujours s'ils se touchaient sans la pomme de terre, mais sans la barrière et l'électrolyte, l'énergie libérée par la réaction ne formerait pas de circuit, c'est ce qui alimente l'ampoule.

Lorsque les deux fils sont attachés à l'ampoule, il complète ce circuit et allume la lumière !

Étape 13: Notre processus d'apprentissage

Problèmes que nous avons résolus: puisque nous avons constaté que deux piles ne pouvaient pas alimenter notre ampoule, nous avons été déçus à l'idée de ne montrer l'énergie de la pomme de terre qu'à travers le voltmètre. Pour résoudre ce problème, nous avons décidé d'ajouter plus de pommes de terre. Lorsque cela n'a pas fonctionné, nous avons trouvé une ampoule LED au lieu de l'ampoule à incandescence ordinaire que nous utilisions initialement. Enfin, la lumière s'est allumée avec quatre pommes de terre et une ampoule LED efficace, c'est pourquoi nous avons ajouté la possibilité d'attacher plus de pommes de terre aux instructions et pourquoi nos matériaux disent d'utiliser une ampoule LED, même si notre photo comprend l'incandescent.

Autres idées: Nous avons joué avec quelques idées avant de décider de fabriquer une ampoule électrique à base de pommes de terre et d'expliquer comment et pourquoi cela fonctionnait. Nous avons pensé à fabriquer une petite éolienne ou une turbine à eau pour produire de l'électricité, et avons parlé spécifiquement du repère M ou I, mais nous avons décidé de ne pas le faire principalement parce que Spencer avait des connaissances préalables sur la façon de faire fonctionner la batterie de pommes de terre. De plus, nous voulions essayer d'utiliser la pomme de terre pour charger nos téléphones, mais nous avons constaté qu'il faudrait beaucoup trop de pommes de terre que nous ne pouvions nous permettre. Au final, nous nous sommes tous contentés d'expliquer l'énergie par rapport aux repères C et D à travers l'exemple d'une batterie pomme de terre.