Od metala i soli do električne energije

Uvod i motivacija

Razmislite minutu, a zatim u svoje bilježnice zapišite što više uređaja (aparata) koje koristimo, a za čiji je rad potrebna električna energija.
(Za rad imate pet minuta vremena.)

Električna je energija usmjereno gibanje električnog naboja i može biti istosmjerna ili izmjenična. U ovom malom projektu teći će istosmjerna energija.
Jedan od prvih istraživača u području elektriciteta bio je Alessandro Volta, izumitelj prvog uređaja za proizvodnju i spremanje električne energije.

Ovaj znanstvenik bio je jedan od pionira u području istraživanja elektriciteta. Brojni zaključci njegovih istraživanja omogućili su mu izradu prvoga galvanskog članka – Voltina stupa, uređaja za proizvodnju istosmjerne električne energije.

Za znatiželjne

Alessandro Volta ispitivao je kombinacije raznih metala pokušavajući proizvesti električnu energiju, a snagu energije određivao je vlastitim jezikom. Pokušajte “liznuti” bateriju od 4,5 V tako da jezikom dotaknete metalne pločice koje vire iz kućišta baterije. Što osjećate?

Izradi svoj primjerak Voltina stupa – prvoga galvanskog članka

Voltin stup

Pribor i materijal za rad: novčići od 2 lp (slitina aluminija i magnezija), novčići od 5 lp (slitina bakra i cinka), tanki kartonski papir (ambalažna kutija za fotokopirne papire), gumice za domaćinstvo, kuhinjska krpa, plitka plastična posuda (ambalaža za povrće), kuhinjska sol, vodovodna voda, digitalni multimetar (AVO; AmperVoltOm).

Napomene:

• Veću količinu novčića potražite u poslovnicama FINA-e.
• Multimetar je elektronički instrument kojim mjerimo napon, jačinu električne energije i otpor.

Postupak:

Iz kartona izrežite pet kružića prema dimenzijama novčića koje koristite u pokusu. Pripremite pet novčića od 2 lipe, pet novčića od 5 lipa i pet kartončića.

Složite stup od novčića i kartona ovim redoslijedom:

2 lp / karton / 5 lp, 2 lp / karton / 5 lp, 2 lp / karton / 5 lp, 2 lp / karton / 5 lp, 2 lp / karton / 5 lp.

Pokušajte to formirati na jednom dlanu, prihvatiti prstima i pričvrstiti unakrsno dvjema gumicama za domaćinstvo. Za to će vam trebati strpljenja i vježbe.

Pripremite zasićenu otopinu kuhinjske soli i ulijte je u plitku plastičnu posudu. U otopinu soli umočite svoj primjerak Voltina stupića i ostavite ga dok se karton potpuno namoči.

Izvadite mokri Voltin stup i položite ga vodoravno na kuhinjsku krpu.

Pripremite multimetar i uključite aparat na mjerenje napona do 10 V.

Crveni vodič multimetra prislonite uz novčić od 5 lp, a crni (plavi) vodič prislonite uz novčić od 2 lp. Čvrsto pritisnite elektrode multimetra uz novčiće Voltina stupa i pročitajte iznos napona na multimetru.

Koliki je dobiveni napon?

Pokušajte utvrditi mijenja li se napon Voltina stupa ako se promijeni broj novčića. Izradite još Voltin stup , Voltin stup , Voltin stup ili neku svoju kombinaciju broja novčića (i kartončića).

Napišite odgovarajući zaključak. Rezultate prikažite grafičkim načinom. Na apscisu unesite broj novčića, a na ordinatu napon u voltima.

Pogledajte sljedeću sliku, varijaciju ovog pokusa, pa na mjesto svake čaše stavite limun.

Za elektrode uzmite željezne čavle i uske komade bakrenog lima (ili deblju žicu). Mijenjajte broj limuna u strujnom krugu. Utvrdite kako se mijenja napon ovisno o broju limuna.

Završetak

Istražite u literaturi i na stručnim mrežnim stranicama koje sve vrste baterija postoje. Komentirajte problem neodgovornog odlaganja starih baterija i akumulatora u prirodu te saznajte gdje se nalazi vama najbliže reciklažno dvorište!