Polaritetsprojekt som involverar potatis gör det möjligt för eleverna att experimentera med elektrolys eller överföra en elektrisk laddning genom att leda vätskor för att orsaka kemiska förändringar. Dessa ledande vätskor är kända som elektrolyter. Studenter kan också genomföra enkla tester på polaritet, eller hur elektroner strömmar från en negativ till en positiv pol, genom att använda koppartråd, batterier och potatis. De kan utvecklas till att skapa potatisbatterier som driver elektriska enheter.
Lättaste: Testpolaritet
Samla två, 6-tums plastisolerade koppartrådar, ett D-cellbatteri, en potatis , tejp, en kniv och ett sax. Använd saxen för att ta bort ca 1 1/2 tum isolering från trådändarna. Placera batteriet på dess sida. Tape en tråd till batteriets positiva sida och den andra ledningen till batteriets negativa sida, vilket är platt. Skär potatisen i hälften. Sätt i de avtunnade ändarna av koppartrådarna i potatis kött på ett djup av minst tre inches. Observera hur de elektroner som flyter ut ur batteriets negativa sida och genom kabeln i potatisen vrider potatisgröna. Titta på bubblor som bildar sig i potatisen bredvid trådänden som är fastsatt på batteriets positiva sida. Tänk på hur potatis fungerar som en elektrolyt, som leder en elektrisk ström mellan positiva och negativa polariteter.
Enkel: Mätspänning
Samla en potatis, en voltmeter, sandpapper, en stor galvaniserad spik och en två-tums, 12- eller 14-gauge koppartråd. Skrapa tråd och spik med sandpapper tills de lyser. Sätt in nageln och tråden ungefär en tum i potatisen och placera dem en tum från varandra. Ställ in voltmätaren till den lägsta likspänningen. Sätt in den röda ledningen i den positiva spänningsluckan och den svarta ledningen i den negativa luckan. När voltmätaren är påslagen, använd den röda ledningen för att röra kopparkabeln och den svarta ledningen för att röra spiken. Anteckna den mängd spänning som potatisen produceras från voltmätaren.
Måttlig: Gör ett batteri
Samla två stycken tung koppartråd, två galvaniserade naglar, två potatis, tre alligatorklipp anslutna till varandra med ledning och en lågspännings LED-klocka. Ta ur batteriet ur klockan och notera läget för batteriets positiva och negativa ändar i facket. Märk potatiserna som "A" och "B." Sätt in en spik och koppartråd i varje potatis, placera dem så långt ifrån varandra som möjligt. Anslut koppartråden i potatis A till den positiva kontakten i klockans batterifack med ett alligatorklämma. Anslut spiken i potatis B till fackets negativa terminal med ett alligatorklämma. Anslut spiken i potatis A till tråden i potatis B med den tredje alligatorklämman. Observera att klockan är på och ställ in tiden. Tänk på hur potatis kemiska energi omvandlas till elektrisk energi, eftersom zinkjonerna från nageln reagerar med kopparjoner från tråden, vilket resulterar i ett flöde av elektroner genom koppartråd och klocka.
Utmanande: Beräkna Spänning till kraft olika föremål
Använd en multimeter som mäter spänning, ström och resistans hos kretsen som produceras av potatisbatteriet i ovanstående experiment för att uppskatta hur många potatis som krävs för att driva olika objekt. Om en potatis producerar 0,8 volt, hur många potatis behöver du lägga till i serien för att tända en 1,5 volt lampa? Hur många potatis krävs för att aktivera en 5-volts digital klocka? Experimentera med skillnaden mellan ström och spänning och storleken och antalet potatis som används för att göra batteriet. Observera hur storleksstorleken av strömmen beror på storleken på den individuella potatisen, medan mängden spänning avser antalet potatis som används för att skapa serien.
