Как зажечь светодиод от картошки: Электричество из картошки: Способы получения электричества

Содержание

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.

Как сделать? Сколько вольт выдает?

Главная » Виды батареек

01.11.2018Рубрика: Виды батареек

Оказывается, создать батарейку можно из обычной картошки. Причем этот источник энергии может неплохо запитывать светодиодную лампочку. Одна картофелина выдает около 0,9 вольта. Поэтому соединяем несколько клубней последовательно и получаем нужное количество электричества.

Основной минус данной установки заключается в том, что она выдает маленькую силу тока. Поэтому чтобы запитать что-то массивное придется увеличить количество во много раз.

Для того чтобы изготовить элемент питания из этого овоща достаточно взять:

1 картофелину.
Цинковую пластинку, оцинкованный гвоздь/шуруп, или проволоку. Выберите что-то одно.
Медный гвоздь или проволоку.
Провода.

Первое

Воткните медную и цинковую проволоку в картофель на расстоянии 2 см. В действительности на уровень напряжения это влияет не очень выраженно.

Второе

Присоедините провода к нашим электродам!

Третье

Измерьте уровень напряжение. Обычно оно прыгает от 0,80 – 0,92 вольт.

К сожалению, от этого напряжения даже светодиод зажечь не удастся. Чтобы сделать так чтобы лампа горела придется собрать установку побольше.

Ниже представлено последовательное соединение 5-и картофелин. Установка выдает около 4 вольт. Светодиод горит тускло. Но она работает!!!!!!

На видео показано как была собрана батарея в 400 картофелин. От нее запустили лампу на 130 вольт!

Таким образом картофельная батарея имеет право на существование!

Batareykaa. ru

Potato power: картофель, который может осветить мир

Matter of Life & Tech | Светоизлучающий диод

Мощность картофеля: картофелины, которые могут осветить мир

Джонатан Калан, 12 ноября 2013 г.

С помощью простого трюка скромную картофелину можно превратить в батарею, чтобы дома, работающие на картофеле, прижились?

Пюре, вареное, запеченное или жареное? Вероятно, вы предпочитаете картофель. Хаим Рабинович, однако, любит, чтобы его картошка была «порубленной».

В течение последних нескольких лет исследователь Рабинович и его коллеги продвигали идею «картофельной энергии» для обеспечения энергией людей, отрезанных от электрических сетей. Они утверждают, что подсоедините к опоре пару дешевых металлических пластин, проводов и светодиодных ламп, и она сможет обеспечить освещение отдаленных городов и деревень по всему миру.

Они также открыли простой, но гениальный трюк, позволяющий картофелю особенно хорошо производить энергию. « Одна картофелина может питать достаточное количество светодиодных ламп для комнаты в течение 40 дней», — утверждает Рабинович из Еврейского университета в Иерусалиме.

Идея может показаться абсурдной, но она основывается на надежных научных данных. Тем не менее, Рабинович и его команда обнаружили, что запуск энергии картофеля в реальном мире намного сложнее, чем кажется на первый взгляд.

В то время как Рабинович и его команда нашли способ заставить картофель производить больше энергии, чем обычно, основные принципы преподаются на уроках естествознания в старших классах, чтобы продемонстрировать, как работают батареи.

Чтобы сделать батарею из органического материала, все, что вам нужно, это два металла: анод, представляющий собой отрицательный электрод, такой как цинк, и катод, положительно заряженный электрод, такой как медь. Кислота внутри картофеля вступает в химическую реакцию с цинком и медью, и когда электроны перетекают из одного материала в другой, высвобождается энергия.

Это было обнаружено Луиджи Гальвани в 1780 году, когда он соединил два металла с лапками лягушки, заставив ее мышцы подергиваться. Но вы можете поместить много материалов между этими двумя электродами, чтобы получить тот же эффект. Александр Вольта во времена Гальвани использовал бумагу, пропитанную соленой водой. Другие сделали «земляные батареи» из двух металлических пластин и кучи земли или ведра с водой.

Суперкартофель

Картофель часто является предпочтительным овощем для обучения школьников этим принципам. Однако, к удивлению Рабиновича, никто не исследовал картофель как источник энергии с научной точки зрения. Поэтому в 2010 году он решил попробовать вместе с аспирантом Алексом Голдбергом и Борисом Рубинским из Калифорнийского университета в Беркли.

«Мы рассмотрели 20 различных видов картофеля, — объясняет Голдберг, — и посмотрели на их внутреннее сопротивление, что позволяет нам понять, сколько энергии теряется при нагревании».

Они обнаружили, что простое кипячение картофеля в течение восьми минут разрушает органические ткани внутри картофеля, уменьшая сопротивление и обеспечивая более свободное движение электронов, производя тем самым больше энергии. Они также увеличили выход энергии, нарезав картофель на четыре или пять частей, каждая из которых была зажата пластиной из меди и цинка, чтобы получилась серия. «Мы обнаружили, что можем увеличить производительность в 10 раз, что делает это экономически интересным, поскольку стоимость энергии снижается», — говорит Голдберг.

«Это низковольтная энергия, — говорит Рабинович, — но ее достаточно, чтобы сконструировать аккумулятор, который мог бы заряжать мобильные телефоны или ноутбуки в местах, где нет ни сети, ни подключения к электросети».

Их анализ затрат показал, что одна батарея из вареного картофеля с цинковыми и медными электродами вырабатывает портативную энергию по цене около 9 долларов за киловатт-час, что в 50 раз дешевле, чем типичная 1,5-вольтовая щелочная батарея типа AA или батарея D, которая может стоить 49–84 доллара за киловатт-час. Это также примерно в шесть раз дешевле, чем стандартные керосиновые лампы, используемые в развивающихся странах.

В связи с этим возникает важный вопрос: почему картофельная батарея еще не пользуется бешеным успехом?

В 2010 году в мире было произведено 324 181 889 тонн картофеля. Они являются незерновой культурой номер один в мире в 130 странах и огромным источником крахмала для миллиардов людей во всем мире. Они дешевы, легко хранятся и служат долго.

Поскольку 1,2 миллиарда человек в мире не имеют доступа к электричеству, ответом может стать простая картошка — по крайней мере, так думали исследователи. «Мы думали, что организации заинтересуются», — говорит Рабинович. «Мы думали, что политики в Индии будут выдавать их с написанными на них именами. Они стоят меньше доллара».

Спустя три года после их эксперимента, почему правительства, компании или организации не используют картофельные батареи? «Простой ответ: они даже не знают об этом», — рассуждает Рабинович. Но это может быть сложнее, чем это.

Во-первых, вопрос использования пищи для получения энергии. Оливье Дюбуа, старший специалист по природным ресурсам в Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций (ФАО), говорит, что использование продовольствия для получения энергии — например, сахарного тростника в качестве биотоплива — должно избегать истощения запасов продовольствия и конкуренции с фермерами.

«Сначала надо посмотреть: хватит ли картошки на еду? Тогда разве мы не конкурируем с фермерами, получающими доход от продажи картофеля?» он объясняет. «Поэтому, если поедание картофеля покрывается, продажа картофеля покрывается, и остается немного картофеля, тогда да, это может сработать»

В такой стране, как Кения, картофель является вторым по важности продуктом для семьи после кукурузы. Мелкие фермеры произвели около 10 миллионов тонн картофеля в этом году, но около 10-20% было потеряно в послеуборочных отходах из-за отсутствия доступа к рынкам, плохих условий хранения и других проблем, по словам Эльмара Шульте-Гельдерманна, картофелеведения. руководитель по странам Африки к югу от Сахары в Международном центре картофеля в Найроби, Кения. Картофель, который не попадает на рынок, можно легко превратить в батарейки.

Конкретный ответ

Однако, например, в Шри-Ланке местный картофель встречается редко и дорого. Поэтому группа ученых из Университета Келании недавно решила провести эксперимент с чем-то более доступным и бесплатным — сердцевиной (стеблями) подорожника.

Физик К. Д. Джаясурия и его команда обнаружили, что метод кипячения приводит к аналогичному увеличению эффективности для бананов, а наилучшие характеристики батареи были получены при измельчении сердцевины банана после кипячения.

С помощью вареной сердцевины они обнаружили, что могут питать один светодиод более 500 часов, при условии, что он не высыхает. «Я думаю, что у картофеля ток немного лучше, но сердцевина подорожника бесплатна, мы ее выбрасываем», — говорит Джаясурия.

Несмотря на все это, некоторые скептически относятся к осуществимости власти картофеля. «На самом деле картофельная батарея по сути похожа на обычную батарею, которую вы покупаете в магазине», — говорит Дерек Ловли из Массачусетского университета в Амхерсте. «Просто используется другая матрица». Хотя картофель помогает предотвратить потерю энергии в виде тепла, он не является источником энергии — на самом деле она извлекается за счет коррозии цинка. «Это жертва — металл со временем деградирует», — говорит Ловли. Это означает, что вам придется заменить цинк — и, конечно же, сердцевину картофеля или банана — с течением времени.

Тем не менее, в большинстве развивающихся стран цинк довольно дешев. И Джаясурия утверждает, что это может быть более рентабельно, чем керосиновая лампа. Цинковый электрод, срок службы которого составляет около пяти месяцев, будет стоить примерно столько же, сколько литр керосина, которым питается среднестатистический семейный дом в Шри-Ланке в течение двух дней. Вы также можете использовать другие электроды, такие как магний или железо.

Но защитники картофеля должны решить еще одну проблему, прежде чем их идея станет популярной: восприятие картофеля потребителями. По сравнению с современными технологиями, такими как солнечная энергия, картофель, возможно, менее желателен в качестве источника энергии.

Гаурав Манчанда, основатель компании One Degree Solar, которая продает домашние микросолнечные системы в Кении, говорит, что люди покупают их продукцию не только из-за эффективности и цены. «Это все потребители в конце дня. Они должны видеть в этом ценность не только с точки зрения производительности, но и статуса», — объясняет он. По сути, некоторые люди могут не захотеть хвастаться своей картофельной батареей, чтобы произвести впечатление на соседа.

Тем не менее, нельзя отрицать, что идея с картофельной батареей работает и выглядит дешево. Сторонники власти картофеля, без сомнения, продолжат сокращать расходы.

Если вы хотите прокомментировать эту статью или что-либо еще, что вы видели в Future, перейдите на нашу страницу в Facebook или напишите нам по телефону Twitter .

Эксперимент с лампочкой с картофелем — наука для детей

в научном эксперименте

(физика для детей от 8 лет)

Если вы ищете увлекательное занятие, которое избавит вас от скуки, это может быть для вас! А вы знали, что картошкой можно зажечь лампочку? Это кажется безумием, но электрическая энергия окружает нас повсюду и даже в таких повседневных вещах, как пища, которую мы едим. На видео выше показано, как именно это делается. Вот что вам понадобится:

Материалы

Картофель
Медная проволока или медные гвозди
Оцинкованные гвозди
Электрический провод (с зажимами типа «крокодил» или без них)
Лампа накаливания
Вольтметр (дополнительно)
Постоянное наблюдение взрослых

Процедура

Начните с того, что вставьте 3-дюймовый кусок медной проволоки примерно наполовину в каждую картофелину (используйте 2, 3 или больше картофелин, если вы действительно хотите увеличить напряжение и яркость лампочки).
Затем вставьте наполовину оцинкованный гвоздь в каждую картофелину. Для достижения наилучших результатов попробуйте вставить гвозди примерно на дюйм от кусков медной проволоки.
Если вы используете тонкий электрический провод без зажимов типа «крокодил», вам потребуется снять часть пластикового покрытия. Отрежьте две 6-дюймовые полоски проволоки на каждую картофелину, которую вы используете (если вы используете 2 картофелины, вам понадобится 4 полоски, 3 картофелины — 6 полосок и так далее). Попросите взрослого помочь вам снять примерно ½ дюйма пластикового покрытия с обоих концов каждой из проволочных полосок.
Вам нужно будет прикрепить провода к ногтям, чтобы замкнуть электрическую цепь. При этом важно отметить, что медный провод — это положительная клемма (как положительный конец батареи), а железный гвоздь — отрицательная клемма. Если вы используете провода с зажимами типа «крокодил», просто прикрепите один конец к медному проводу картофелины 1, а другой конец — к железному гвоздю картофелины 2. Если вы начинаете только с одной картофелины, прикрепите один провод от медного провода к лампочку и подключите другой провод к железному гвоздю и лампочке. Если вы используете провода без зажимов типа «крокодил», просто оберните оголенные концы провода вокруг вершин железных гвоздей и кусков медной проволоки.
Завершите схему, присоединив отрезок провода от положительной клеммы (медный провод) одной картофелины к отрицательной клемме (железный гвоздь) следующей картофелины. Когда вы закончите, лампочку следует подключить к отрицательной клемме первой картофелины и к положительной клемме последней картофелины в ряду. Пожалуйста, посмотрите видео для разъяснения построения этой схемы.
Если у вас есть вольтметр, замените лампочку тестовыми клеммами вольтметра, чтобы проверить напряжение, протекающее через цепь картофеля. Попробуйте начать с небольшой цепи, состоящей всего из одной картофелины, и постепенно увеличивайте ее до нескольких картофелин, проверяя напряжение каждой цепи. Вы также можете попробовать разные виды картофеля, чтобы увидеть, какой из них дает самую мощную схему (например, красновато-коричневый или юконский золотой).

Концепция

Картофель состоит из воды, сахара и кислоты. Когда в него вставляют определенные металлы, такие как медь и оцинкованное железо, они вступают в реакцию и создают поток электрически заряженных молекул, которые движутся от отрицательного полюса к положительному.

Как зажечь светодиод от картошки: Электричество из картошки: Способы получения электричества