NộI Dung
- Xây dựng pin tự chế
- Lời khuyên
- Chuẩn bị pin trái đất
- Làm pin trái đất
- Xây dựng một đồng xu pin
- Xây dựng một pin muối
- Các ứng dụng của các loại pin này
Bạn có thể xây dựng một pin tự chế từ các bộ phận khác nhau nằm xung quanh nhà của bạn. Một pin DIY đơn giản có thể cho bạn thấy cách dòng điện chạy qua các vật thể từ cực dương đến cực âm của pin.
Bạn có thể ngạc nhiên về mức độ hữu ích của các đối tượng gia đình của bạn trong việc tạo ra thứ gì đó ban đầu có vẻ như nó chỉ có thể được tạo ra trong một nhà máy. Mặc dù phương pháp này sẽ không giống như các phản ứng hóa học chính xác đi vào pin do nhà máy sản xuất, nhưng nó có thể cho bạn thấy sức mạnh của điện nói chung.
Xây dựng pin tự chế
Bạn có thể tạo ra những điều cơ bản của pin tự chế bằng pin đất, pin đồng xu hoặc pin muối. Những pin tự chế này sẽ sử dụng phản ứng hóa học để tạo ra dòng điện. Bạn có thể xây dựng dòng điện này thông qua các vật liệu cơ bản nằm trong chính ngôi nhà của bạn cùng với một giải pháp điện phân.
Lời khuyên
Sử dụng phòng ngừa, mặc dù. Những pin này nhỏ và đơn giản, nhưng tránh chạm vào cả hai dây kết nối hai đầu pin cùng một lúc. Khi cắt dây điện hoặc kiểm tra điện áp hoặc dòng điện trong dòng điện, hãy cẩn thận hơn để không làm đoản mạch pin hoặc làm tổn thương chính bạn thông qua điện hoặc nhiệt.
Chuẩn bị pin trái đất
Bạn có thể tạo ra pin trái đất từ các điện cực được làm bằng kim loại có thể dẫn dòng điện qua nhau. Những kim loại này có thể hoạt động khi chúng ở trong lòng đất, đặt tên cho loại pin này. Bạn sẽ cần phải ở bên ngoài trong thời gian không có bất kỳ thời tiết nguy hiểm nào như mưa lớn hoặc giông bão.
Bạn cũng sẽ cần 12 đinh đồng (hoặc thanh) sẽ được đặt trong lòng đất, 12 đinh nhôm mạ kẽm (hoặc thanh), dây đồng và tụ điện có giá trị cao. Ngoài ra, bạn sẽ cần một vôn kế và máy cắt dây. Bạn cũng có thể tùy ý sử dụng thước dây, lá nhôm và la bàn để tính toán tinh tế hơn khi tạo pin.
Trước khi đào trong sân của bạn, hãy chắc chắn rằng bạn có sự cho phép từ các tiện ích địa phương hoặc những người khác sở hữu tài sản. Vì lý do an toàn, bạn thậm chí có thể xem xét chỉ đào sâu một vài inch.
Làm pin trái đất
Để chế tạo các điện cực đất, sử dụng máy cắt dây để loại bỏ khoảng 1,5 inch cách điện khỏi dây đồng. Quấn các dải dây xung quanh móng nhôm và đồng. Sau đó, bạn chèn các điện cực và gắn dây dẫn vạn năng cho chúng. Đặt đồng hồ vạn năng thành DC hoặc AC tùy thuộc vào dòng điện bạn định sử dụng.
Để tạo ra pin trái đất đơn giản nhất, một loại pin đơn, bạn có thể bắt đầu bằng cách đóng một móng tay bằng đồng và một đinh nhôm trên mặt đất cách nhau vài feet. Kết nối chúng bằng dây đồng của bạn. Hãy chắc chắn rằng dây được buộc chặt và an toàn xung quanh đầu của mỗi móng. Kiểm tra vạn năng để xem nếu bạn có thể đọc hiện tại.
Bọc giấy nhôm chặt quanh dây có thể cung cấp cho bạn một cách kỹ lưỡng hơn về điện tích giữa các móng. Để tạo ra một pin nhiều ô phức tạp hơn, bạn có thể sử dụng tất cả 12 ô nhôm và đồng được sắp xếp với một ô được kết nối với nhau trong một chuỗi nối tiếp giữa nhôm và đồng. Mỗi cặp móng được kết nối là một tế bào trong trường hợp này.
Bởi vì sức mạnh của pin trái đất phụ thuộc vào hàm lượng ion trong đất, nên nó chỉ hoạt động ở một số nơi trên đất. Các dòng điện tự nhiên chảy qua mặt đất từ sắt và các kim loại ion khác trong lòng đất có thể tạo ra điện tự nhiên.
Xây dựng một đồng xu pin
Xây dựng pin đồng xu là một cách đơn giản, đơn giản khác để chứng minh dòng điện và điện áp trong pin. Đối với điều này, bạn sẽ cần một vài đồng xu bằng đồng, một mảnh giấy nhôm, một mảnh khăn giấy ướt hoặc bìa cứng, kéo, muối, đồng hồ vạn năng và một bát nước. Bạn cũng có thể tùy ý sử dụng giấm làm chất điện phân. Để đảm bảo đồng xu được làm bằng đồng, hãy chắc chắn rằng nó được sản xuất sau năm 1982.
Lấy khăn giấy hoặc khăn giấy ướt hoặc bìa cứng và đặt đồng xu lên đó để bạn có thể cắt hình dạng của nó ra khỏi khăn giấy hoặc vật liệu ướt. Để tạo chất điện phân, trộn một vài muỗng cà phê muối vào bát nước cho đến khi tan. Nếu bạn có giấm, bạn có thể sử dụng nó như một chất điện phân yếu.
Nhúng vải ướt hoặc khăn giấy vào bát chất điện phân và lấy ra sau hai phút. Ngâm nước thừa từ nó. Bọc một đồng xu trong giấy nhôm và cắt ra hình dạng của nó. Sau đó, bạn có thể thêm vật liệu ngâm vào lá nhôm và đặt đồng xu lên trên nó. Đây là tế bào cơ bản của pin.
Tạo nhiều pin như bạn muốn và xếp chúng lên nhau. Bạn có thể kiểm tra xem pin của bạn có hoạt động hay không bằng cách nối một vạn năng vào cả hai đầu hoặc đặt một đèn LED nhỏ sẽ bật khi có dòng điện. Hãy suy nghĩ về cách sắp xếp này tương tự như sự sắp xếp đa tế bào của pin trái đất.
Xây dựng một pin muối
Tương tự như pin đồng xu, pin muối được sản xuất với một phần tư.Lần này, bạn sẽ cần một pít-tông ống tiêm, 12 ốc vít bằng sắt hoặc kẽm, dải giấy và giấy nhám, muối, nước, vạn năng, tuốc nơ vít, đèn LED, vật liệu cách điện như nhựa hoặc bìa cứng và dây đồng. Sử dụng giấy nhám để loại bỏ lớp cách điện của dây đồng nếu có.
Cuộn một trong những dải giấy xung quanh một ốc vít thật chặt và quấn dây đồng quanh móng 30 đến 40 lần cho tất cả 12 ốc vít của bạn. Hãy chắc chắn rằng dây đồng không chạm trực tiếp vào móng, nhưng, thay vào đó, nằm trên dải giấy.
Sử dụng pít-tông ống tiêm để tạo sáu lỗ trên một mặt của vật liệu cách điện. Sử dụng tuốc nơ vít để đẩy từng ốc vít qua vật liệu cách điện trong một hình dạng lưới. Thiết lập này sẽ là cơ sở cho cách dòng điện chạy qua mạch. Kết nối chúng bằng dây đồng an toàn và chặt chẽ.
Nhúng pin vào nước muối trong vài phút để có thể dẫn điện. Khi bạn tháo nó ra khỏi bồn nước, bạn có thể sử dụng đồng hồ vạn năng để kiểm tra điện áp của pin.
Các ứng dụng của các loại pin này
Mặc dù những thí nghiệm này đơn giản và thô sơ, những hiện tượng mà chúng minh họa có thể có những ứng dụng thực tế trong việc sử dụng nước cho pin sạc rẻ tiền trong tương lai. Nghiên cứu về vật liệu điện phân trong vật lý và hóa học có thể cho phép các nhà khoa học sử dụng dung dịch muối làm cơ sở cho pin.
Hạn chế hiện tại của việc sử dụng nước làm chất điện phân cho pin là nó không cung cấp gần như điện áp như các tế bào ion lithium hoặc các tế bào hóa học tương tự trong pin. Nghiên cứu gần đây đã cố gắng vượt qua rào cản này.
Nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Khoa học và Công nghệ Vật liệu Liên bang Thụy Sĩ gần đây đã dẫn đến việc phát hiện ra rằng sử dụng natri FSI (sodium bis (fluorosulfonyl) imide) làm cơ sở cho dung dịch muối có độ ổn định điện hóa lên tới 2,6 volt - gần gấp đôi so với chất lỏng điện phân nước khác. Điều này có thể dẫn đến pin rẻ hơn, an toàn hơn.
Pin trái đất đã có lịch sử sử dụng đáng kể. Nhà triết học người Scotland Alexander Bain đã phát minh ra pin trái đất vào năm 1841 để biến đổi dòng chảy và phát minh này sau đó sẽ tạo thành cơ sở của truyền dẫn điện báo. Nghiên cứu sâu hơn bằng cách sử dụng pin trái đất sẽ dẫn đến những hiểu biết lớn hơn về điện trường Trái đất, chẳng hạn như phát hiện dòng chảy của Trái đất chảy từ nam ra bắc.