Octowa elektrownia

1. Octowa elektrownia Przygotowali Switek Kamil Gosztyła Filip

2. Spis treści • Cel doświadczenia • Z czego bierze się prąd • Potrzebne materiały • Przebieg doświadczenia • Podłączenie do diody LED • Wnioski

3. Cel doświadczenia Celemnaszego doświadczenia jest zbudowanie baterii z przedmiotów codziennego użytku i ukazanie, od czego zależy napięcie w tej baterii. Podłączyliśmy także nasze baterie do diody o napięciu znamionowym 4,5 V i mocy 1W, wykonaliśmy charakterystykę spadku napięcia.

4. Skąd bierze się prąd w baterii? Zasada działania opiera się na reakcji chemicznej pomiędzy sproszkowanym cynkiem na gwoździu a miedzią. Zachodzi reakcja jonowa, w której miedź oddaje swoje elektrody o ładunku ujemnym, tworzy się katoda, czyli elektroda o ładunku dodatnim. Ocynkowany gwóźdź przyjmuje elektrony, tworzy się anoda, czyli elektroda o ładunku ujemnym.

5. Potrzebne materiały do budowy baterii • drut miedziany, • gwóźdź ocynkowany, • pojemnik z pokrywką, • ocet 10%, • Woltomierz, • krokodylki, • dioda o mocy ok. 1W, • mała diodka 1,5 V.

6. Przebieg doświadczenia • Budowa baterii. • Pomiar napięcia prądu elektrycznego. • Sprawdzenie, od czego zależy napięcie i pojemność baterii. • Podłączenie do diody LED. • Charakterystyka spadku napięcia w czasie.

7. Budowa baterii • Nalewamy ocet do pojemnika. • Zanurzamy w occie ocynkowany gwóźdź. • Zanurzamy miedziany drut tak, aby nie stykał się z gwoździem.

8. Pomiar napięcia Za pomocą woltomierza mierzymy napięcie zbudowanej baterii. Otrzymujemy 0,93 V.

9. Sprawdzenie, od czego zależy napięcie • Zanurzyliśmy elektrody na dwóch różnych głębokościach w roztworze kwasu octowego. Zmierzyliśmy napięcie. Wynik widoczny na zdjęciu. • Zmienialiśmy odległość miedzy elektrodami umieszczonymi na tej samej głębokości. Napięcie zmieniało się w nieznacznym stopniu.

10. Pojemność Mimo zmiany ilości roztworu, napięcie nie ulega zmianie. W literatce i w większym pojemniku było takie samo napięcie. Natomiast pojemność w baterii zależy od tego, ile wlejemy octu. Podłączyliśmy każdą z baterii do diodki 1,5 V i badaliśmy jak spada napięcie w każdej baterii.

11. Rodzaj i stężenie wlanego kwasu Zbudowaliśmy baterię, do której wlaliśmy kwas octowy o stężeniu ok. 25 %. Nie spowodowało to wzrostu napięcia w porównaniu do baterii z wlanym octem 10 %. Napięcie zależy jednak od rodzaju wlanego kwasu. Bateria alkaliczna, w której znajduje się wodorotlenek potasu generuje znacznie większe napięcie. Każdy kwas posiada tzw. stałą dysocjacji, im jest ona większa, tym wyższe napięcie może wygenerować bateria.

12. Podłączenie trzech baterii do diody Podłączyliśmy baterie do diody o mocy 1W. Napięcie spadło z 2,8 V do 2,1 V.

13. Tabela pomiarów Umieściliśmy tutaj wyniki naszych pomiarów. Przy napięciu 1,64 V, czyli po 90 minutach dioda zgasła.

14. Charakterystyka spadku napięcia w czasie przy podłączeniu diody 1W

15. Schemat podłączenia diody do baterii

16. Wnioski Można zbudować baterię elektryczną z przedmiotów codziennego użytku. Napięcie w naszej baterii zależy od: • głębokości zanurzenia elektrod w kwasie, im głębiej zanurzany elektrody tym napięcie jest większe, • rodzaju połączenia baterii ze sobą- połączenie szeregowo 3 takich samych baterii spowodowało 3 krotny wzrost napięcia, • odległości między elektrodami(w niewielkim stopniu). Nie zależy natomiast od: • Stężenia kwasu • Ilości roztworu w pojemniku – zwiększenie ilości roztworu powoduje większą pojemność baterii Obciążona diodą bateria ulega rozładowaniu wraz z upływem czasu. Można zbadać zależność napięcia od czasu pracy baterii.