Batterien sind ein wesentlicher Bestandteil des täglichen Lebens. Mit ihnen können Sie elektronische Geräte unterwegs transportieren, ohne sie an eine Steckdose anschließen zu müssen. Eine Batterie kann Elektrizität erzeugen, indem sie Elektronen zwischen zwei verschiedenen Metallen (eine positiv geladene und eine negativ geladene) leitet. Die Elektronen erzeugen einen Strom, wenn sie eine Lösung durchqueren, die Moleküle enthält, die geladene Teilchen zwischen den zwei verschiedenen Metallen hin und her transportieren.[1] Mit ein paar einfachen Schritten können Sie eine sehr einfache Batterie mit zwei verschiedenen Metallen und einer Zitrone erstellen.
Methode eins von zwei:
Eine einzelne Zitronenbatterie herstellen
- 1 Sammeln Sie Ihre Materialien. Um eine Zitronenbatterie herzustellen, benötigen Sie einen Kupferpfennig, einen verzinkten Nagel, eine Zitrone (insgesamt 10 Stück), ein Messer und ein Voltmeter. Eine Überwachung durch den Erwachsenen wird empfohlen, insbesondere beim Umgang mit dem Messer. Spülen Sie den Penny mit einem leichten Reinigungsmittel ab, um sicherzustellen, dass Sie mit einer sauberen Oberfläche arbeiten.[2] Jede Zitrone reicht, aber eine Zitrone mit dünnerer Rinde macht eine bessere Batterie.
- Wenn Sie einen haben, funktioniert ein Streifen Kupfer besser als nur ein Penny.
- Galvanisierte Nägel haben eine Zinkbeschichtung, die für dieses Experiment wichtig ist.[3] Sie können in jedem Standard-Hardware oder Baumarkt gefunden werden.
- Aluminiumfolie kann den Nagel ersetzen, wenn Sie keinen haben.
- Ein Voltmeter kann in einem Baumarkt oder Baumarkt erworben werden.
- 2 Drücken Sie die Zitrone zusammen, ohne die Haut zu zerbrechen. Sie können die Zitrone auf einem Tisch mit etwas Druck nach unten rollen. Die Quetschwirkung setzt die Säfte in der Zitrone frei, die für den Betrieb der Batterie benötigt werden.
- Die Säure des Saftes in einer Zitrone macht es ideal für diese Art von chemischer Reaktion. Es enthält die Lösung von Molekülen, die notwendig ist, um elektrischen Strom zwischen den zwei Metallenden einer Batterie zu transportieren.[4]
- 3 Schneiden Sie einen kleinen Schlitz durch die Schale in der Mitte der Zitrone. Der Schlitz muss groß genug sein, um den Kupferpfennig etwa zur Hälfte in die Zitrone einzubringen. Eine Überwachung durch Erwachsene wird für diesen Schritt empfohlen. Du willst, dass der Penny fest an seinem Platz bleibt, also schneide den Schlitz nicht zu groß.[5]
- 4 Setzen Sie den Penny und den Nagel in die Zitrone ein. Der Penny sollte gut in den Schlitz passen, den Sie bereits gemacht haben. Der Nagel sollte etwa 2 cm vom Pfennig entfernt in die Zitrone geschoben werden. Diese Gegenstände dienen als positive und negative Enden Ihrer Batterie.
- Die Metalle müssen nahe beieinander sein, damit die notwendige chemische Reaktion stattfinden kann.[6]
- Achten Sie darauf, nicht den Nagel und den Pfennig in jeder Zitrone zu berühren. Wenn sie sich berühren, wird die Batterie kurzgeschlossen und Sie erhalten keine Spannung.
- Stellen Sie sicher, dass der Pfennig und der Nagel tief genug sind, um mit dem Saft der Zitrone in Kontakt zu kommen.
- 5 Befestigen Sie die Voltmeter Clips an den Nagel und den Pfennig. Befestigen Sie mit den Endclips des Voltmeters einen Clip am Nagel und den anderen Clip am Penny. Sie sollten am Voltmeter einen kleinen Spannungsanstieg feststellen. Wenn das Voltmeter einen negativen Wert anzeigt, schalten Sie einfach die Clips auf den Nagel und den Penny und es sollte zu einer positiven Spannung wechseln.[7]
- Wenn die Spannung sehr niedrig ist, versuchen Sie, den Nagel näher zum Penny zu bewegen.
Methode zwei von zwei:
Eine Mehrzellen-Zitronenbatterie herstellen
- 1 10 Zitronen. Bei einer Mehrzellenbatterie verbinden Sie mehrere Batterien miteinander. In diesem Fall verbinden Sie mehrere Zitronenbatterien miteinander. Um eine mehrzellige Zitronenbatterie herzustellen, benötigen Sie vier Kupferpfennige, vier galvanisierte Nägel, vier Zitronen, ein Messer, 15 Zoll Kupferdraht, Drahtschneider, ein Lineal und ein Voltmeter. Jede Zitrone reicht, aber eine Zitrone mit dünnerer Rinde macht eine bessere Batterie.
- Eine Überwachung durch den Erwachsenen wird dringend empfohlen, insbesondere bei der Verwendung des Messers.
- Reinigen Sie den Penny mit einem leichten Reinigungsmittel, um eine saubere Arbeitsfläche zu erhalten.[8]
- Wenn Sie einen haben, wird eine Hummerkralle tun.
- Galvanisierte Nägel haben eine Zinkbeschichtung, die für dieses Experiment wichtig ist[9] und kann bei einem lokalen Hardware- oder Baumarkt gefunden werden.
- Aluminiumfolie kann den Nagel ersetzen, wenn Sie keinen haben.
- Sie können so viele Zitronen verbinden, wie Sie die Spannung erhöhen möchten.
- 2 Drücken Sie die Zitronen zusammen, ohne ihre Haut zu brechen. Rollen Sie jede Zitrone sanft über eine Tischplatte und üben Sie dabei einen kleinen Druck nach unten aus. Wenn Sie die Zitronen auf diese Weise zusammendrücken, werden die Säfte in der Zitrone freigesetzt, die für den Betrieb der Batterie erforderlich sind.
- Die Säure des Saftes in einer Zitrone macht es ideal für diese Art von chemischer Reaktion. Die Moleküle in dem Saft werden den elektrischen Strom zwischen den zwei Metallenden der Batterie tragen.[10]
- 3 Schneiden Sie den Kupferdraht in fünf 3-Zoll-Stücke. Eine Überwachung durch Erwachsene wird für diesen Schritt empfohlen. Messen Sie 3-Zoll-Drahtstücke aus und schneiden Sie sie mit den Drahtschneidern ab. Sie müssen nicht genau 3 Zoll sein, Sie brauchen nur genug Draht, um einen Penny und einen Nagel zu wickeln.
- 4 Verbinden Sie einen Pfennig und einen Nagel mit einem Stück Draht. Du wirst Kupfer-eingewickelte Nägel und Penny-Paare machen. Nehmen Sie ein bisschen Draht und wickeln Sie es ein paar Mal um den Penny und dann nehmen Sie das andere Ende und wickeln Sie es um die Spitze des Nagels. Der Pfennig und der Nagel werden in separate Zitronen gelegt, also achten Sie darauf, genügend Platz (ca. 1,5 Zoll) zwischen ihnen zu lassen.[11]
- Stellen Sie sicher, dass der Draht fest um jedes Teil gewickelt ist. Die Batterie funktioniert nicht ohne den richtigen Kontakt zwischen den einzelnen Verbindungen.
- Du solltest drei Pfennig- und Nagelpaare haben, wenn du fertig bist.
- 5 Wickeln Sie ein Stück Draht um nur einen Pfennig und einen Nagel. Die Batterie beginnt mit einem einzigen Kupferpfennig und endet mit einem einzigen kupferumhüllten Nagel. Nimm wie vorher ein Stück Draht und wickle es ein paar Mal um einen Penny. Mit einem separaten Stück Draht wickeln Sie das ein paar Mal um die Spitze des Nagels.[12]
- Wickeln Sie den Draht wieder fest um jedes Teil, um gute Verbindungen herzustellen.
- 6 Schneiden Sie einen kleinen Schlitz durch die Schale in der Mitte der Zitrone. Der Schlitz sollte groß genug sein, um den Kupferpfennig etwa zur Hälfte in die Zitrone einzubringen. Eine Überwachung durch Erwachsene wird für diesen Schritt empfohlen. Der Penny muss fest an seinem Platz bleiben, also stellen Sie sicher, dass der Schlitz nicht zu groß ist.[13]
- 7 Setzen Sie den einzelnen Kupfer-eingewickelten Penny und den Nagel in die erste und letzte Zitrone ein. Ordne alle vier deiner Zitronen an und wähle eins, um das erste und eins das letzte zu sein. Stecken Sie den in Kupfer eingewickelten Penny in den Schlitz, den Sie in die Spitze der ersten Zitrone in der Kette geschnitten haben. Führen Sie den kupferumhüllten Nagel in die letzte Zitrone in der Kette ein.
- Es ist nicht sehr wichtig, dass alle Ihre Zitronen in der Schlange bleiben, solange der einzelne Pfennig und der Nagel in separaten Zitronen stecken.
- 8 Legen Sie die kupferumhüllten Penny- und Nagelpaare in separate Zitronen. Jede Zitrone wird schließlich einen Pfennig und einen Nagel davon haben. Die erste Zitrone in der Kette hat bereits einen Pfennig, also kleben Sie das Nagelende eines Paares in die erste Zitrone. Die zweite Zitrone wird den Penny von diesem Paar bekommen. Die zweite Zitrone wird auch den Nagel von dem zweiten Paar von in Kupfer verpackten Pfennigen und Nägeln bekommen.[14]
- Wechseln Sie abwechselnd zwischen Pfennigen und Nägeln, bis Sie die letzte Zitrone erreichen, die bereits einen einzigen kupferumwickelten Nagel hat.
- Achten Sie darauf, nicht den Nagel und den Pfennig in jeder Zitrone zu berühren. Wenn sie sich berühren, wird die Batterie kurz und Sie erhalten keine Spannung.
- 9 Befestigen Sie die Voltmeter-Clips an den freien Kabelenden. Befestigen Sie mit den Endklemmen des Voltmeters einen Clip am Kupferdraht, der am Nagel befestigt ist, und den anderen Clip am Kupferdraht, der am Pfennig befestigt ist. Sie sollten einen Anstieg der Spannungsanzeige am Voltmeter sehen. Wenn das Voltmeter einen negativen Wert anzeigt, schalten Sie einfach die Klammern zwischen dem Nagel und dem Penny um und es sollte zu einer positiven Spannung wechseln.[15]
- Wenn die Spannung sehr niedrig ist, versuchen Sie, die Nägel näher an die Pfennige in jeder Zitrone zu bewegen und stellen Sie sicher, dass alle Drähte in Kontakt mit jedem Pfennig und Nagel sind.
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