Проект "Картофель как источник электрической энергии"

Муниципальное общеобразовательное автономное учреждение

Константиновская средняя общеобразовательная школа

Проектная работа

Тема: Картофель как источник электрической энергии

Выполнила: Лузакова Алина Станиславовна, ученица 9 В класса

МОУ Константиновская СОШ

Руководитель: Масличенко Елена Владимировна, учитель физики и математики.

 Константиновка 2020

2

Введение

Актуальность

Работа посвящена необычным источникам энергии. Однажды я узнала, что из фруктов и овощей можно сделать батарейку, которая будет давать электрический ток. Нас очень заинтересовал этот факт, и мы захотели узнать об этом больше.

Впервые о нетрадиционном использовании фруктов я прочитала в книге Николая Носова. По замыслу писателя, Коротышки Винтик и Шпунтик, жившие в Цветочном городе, создали автомобиль, работающий на газировке с сиропом. Мы подумали, а сможет ли батарейка из картофеля подзарядить мобильный телефон.

Цель проекта: получение электрического тока при помощи картофеля.

Задачи:

1. Проанализировать литературу, Интернет-ресурсы по теме исследования.

2. Ознакомиться с принципом работы батарейки.

3. Провести исследование напряжения в гальванических элементах из картофеля.

4. Провести эксперимент по созданию батарейки из картофеля.

Объект исследования – электрические батарейки.

Предмет исследования – картофель как источник тока.

Гипотеза: предположим, что из картофеля можно сделать источник тока – батарейку.

Теоретическая значимость заключается в анализе специальной литературы.

Практическая значимость заключается в выводах по результатам эксперимента и создании батарейки из картофеля.

3

Этапы работы:

На I этапе проводили теоретическое исследование, анализ литературы.

На II этапе – исследование и эксперимент, делали выводы.

Глава I. История создания батареек

I.1. Что такое батарейка

Батарейка – это удобное хранилище электричества, которое может быть использовано для обеспечения энергией переносных устройств. Некоторые батарейки предназначены для одноразового использования, другие можно перезаряжать. Батарейки бывают разнообразной формы и размеров (Приложение 1). Некоторые – маленькие, как таблетка. Некоторые – величиной

• холодильник. Для начала мы решили разобраться, как устроена обычная батарейка и как в ней создаётся электрический ток. Посмотрев в энциклопедии

«Всё обо всём» и по рисункам разобрались, что это две металлические пластины, помещенные в специальное химическое вещество – электролит. Одна пластина подключена к выводу «+», другая – к выводу «-».Электрод с более отрицательным потенциалом, на котором при разряде протекает процесс окисления, называется отрицательным электродом, или анодом, и обозначается знаком (−). Электрод с более положительным потенциалом, на котором происходят реакции восстановления, принимается за положительный электрод, называется катодом и обозначается знаком (+). Стоит подключить к батарейке нагрузку, например, лампочку, как от пластины «+» к пластине «-» потечёт ток. Начнется химическая реакция в электролите, которая начнет перекидывать электроны с «-» (отрицательной) пластины на «+» (положительную).

I.2. Из истории…

• начале своих исследований мы решили узнать, откуда появилась батарейка. Еще в 1791 году Итальянский врач Луиджи Гальвани сделал важное наблюдение, только не сумел его правильно истолковать.

4

Гальвани заметил, что тело мертвой лягушки вздрагивает под действием электричества - если положить его возле электрической машины, когда оттуда вылетают искры.Итальянский ученый граф Алессандро Вольта в 1800 году повторил опыты Гальвани, но с большей точностью. Он заметил, что, если мертвая лягушка касается предметов из одного металла - например, железа - никакого эффекта не наблюдается. Чтобы эксперимент прошел успешно, всегда требовались два разных металла. И Вольта сделал вывод - появление электричества объясняется взаимодействием двух различных металлов, между которыми образуется химическая реакция. Он поочередно уложил встолбик серебряные и цинковые кружки, изолированные фетровыми прокладками, элемент так и называется: вольтов столб. Гальвани открывает биологические эффекты электричества. Вольта изобретает источник постоянного тока — гальванический элемент (1800). (Приложение2).

Батарейки, которые можно заряжать многократно, изобрел в 1859г.

французский физик Гастон Планше.

I.3. Успехи ученых в создании овощных и фруктовых батареек

Ученые утверждают, что, если у вас дома отключат электричество, вы сможете некоторое время освещать свой дом при помощи лимонов.

Индийские ученые работают над созданием необычных батареек для несложной бытовой техники с низким потреблением энергии. Внутри этих батареек должна быть паста из переработанных бананов и апельсиновых корок. Одновременное действие четырех таких батареек позволяет запустить настенные часы, а для ручных часов хватит одной такой батарейки.

Компания Sоnу на научном конгрессе в США представила батарейку, работающую на фруктовом соке. Если «заправить» такую батарейку 8 мл сока, то она сможет проработать в течение одного часа. Применяться новинка может в плеерах, мобильных телефонах.

5

• группа ученых из Великобритании создала компьютер, источником питания для которого является картошка. За основу был взят старый компьютер

• маломощным процессором Iпtе1 386. В него вместо жесткого диска поставили карту памяти на 2 мегабайта. Питается это устройство 12 картофелинами,

которые меняются каждые 12 дней (Приложение 3).

Выводы по главе I

На первом этапе работы мы изучали теоретическую сторону вопроса. Проанализировав литературу по теме исследования, мы пришли к следующим выводам:

• батарейка – это удобное хранилище электричества, которое может быть использовано для обеспечения энергией переносных устройств;подключив к батарейке нагрузку, например, лампочку, от пластины «+» к пластине «-» потечёт ток;

• появление электричества объясняется взаимодействием двух различных металлов, между которыми образуется химическая реакция;

• батарейки, которые можно заряжать многократно, изобрел в 1859г. французский физик Гастон Планше;

• ученые утверждают, что, если у вас дома отключат электричество, вы сможете некоторое время освещать свой дом при помощи овощей или фруктов; они достигли некоторых успехов в своих исследованиях.

Глава II. Картофель как источник тока

 На просторах всемирной сети интернет появлялись различные видео. Подзарядки телефонов картофелем, лимоном. Подключение ламп дневного света к картофелю как источнику тока и.т.д Все выше перечисленные эксперименты удивительным образом были удачными. Нас это очень заинтересовало, мы решили проверить действительно ли это работает, провести исследование на картофеле.

Оборудование: картофель, проволока медная, алюминиевые шурупы, телефон, батарейка, мультиметр, соединительные провода, светодиод

Цель работы: Определить наличие электрического тока в картофеле.

II.1. Эксперемент1

Эксперимент 1: Зарядка телефона очищенной картошкой. Телефон не заряжается, причем мы пробовали разные модели телефон (Приложение1)

Эксперимент 2: Зарядка телефона картошкой разрезанной на пополам. Телефон не заряжается(Приложение2)

Возникает вопрос, существует ли вообще электрический ток в картофеле.

Эксперимент 3: Соберем электрическую цепь из картофеля и мультиметра,  при помощи алюминиевых шурупов и медной проволоки.   Проверим наличие напряжение при помощи мультиметра. (Приложение3)

Прибор показал напряжение :

1. U= 0, 2 (В)
2. U = 0,3(В)

Мы видим , что действительно напряжение в цепи существует, но очень маленькое.

Эксперимент 4: Подключим к нашей цепи светодиод. Светодиод не горит.

Проверим, является ли картофель проводником.  Подключи цепь к кроне, (источнику питания), светодиод горит.

Как же изготовить батарейку?

  С одной стороны, воткнуть в картофель алюминиевый шуруп, с другой, кусочек медной проволоки.

Картофель работает как батарейка: медный – положительный (+) полюс, а алюминиевый шуруп. К сожалению, это очень слабый источник энергии. Его можно усилить, соединив последовательно несколько картофелин, вставить алюминиевые шурупы и медные проволоки в другие картофелины. Соединить картофелины таким образом, чтобы алюминиевый шуруп первого картофеля подключался к медной проволоке второго и т.д.

Как же теперь убедиться в том, что батарея работает?

Один из способов – подключить к ней устройство мультиметр, которое позволит измерить напряжение и силу тока батарейки.

Другой способ – приложить два свободных конца проволок к контактам светодиода (лампочки), он не загорится так как картошка сама по себе плохой проводник и проводит очень мало электричества.

Вывод. Батарейка дала ток, но этого тока не достаточно, чтобы даже зажечь маленький светодиод!

Выводы по главе II

Подводя итог опытно-экспериментальной части исследования можно утверждать:

• в результате собственного эксперимента мы убедились, что картофель работает как батарейка: медь – положительный (+) полюс, а аллюминий – отрицательный (-), но к сожалению, это очень слабый источник энергии, который не проводит электрический ток;

• зарядить телефон на данном этапе не получится, так как картофель плохой проводник;

Заключение

Начиная исследование, я поставила перед собой цель получить ток из картофеля.

Моей мечтой было суметь зарядить мобильный телефон при помощи картофеля, однако осуществить ее не удалось – мала сила тока. Тем не менее, считаю, что цели исследования достигли, ведь мы сумели получить ток из картофеля. Гипотеза исследования, в которой мы предполагали, что из картофеля можно сделать источник тока – батарейку – полностью подтвердилась. Силы тока и напряжения не достаточно, для того чтоб загорелся светодиод.

Список литературы

1. Витер В. Н./ «Фруктовая батарейка». Журнал «Химия и химики» №8/ 2009г., с.134-137

2. «Галилео»/ Журнал, Наука опытным путем. Статья «Лимонная батарейка»,№ 3/ 2011 г.,с. 9 – 12

3. Ликум А./Энциклопедия « Всё обо всём»: Букинист, 1995г. - 170 с.

4. Чуянов В.А./Энциклопедический словарь юного физика. -М.: Педагогика, 1991г. – 352с.

5. «Юный эрудит»/ Журнал. «Энергия из ничего» № 10 / 2009 г. - с.18-21

6. Яворский Б.И., Детлав А.А./ Справочник по физике- 2-изд., перераб.-М. Наука, 1985г. – 156с.

10

Приложение 1.

Приложение 2.

Приложение 3.

Приложение 4.