- Откуда в картошке электричество?
- Как сделать картофельную батарею
- Использование сырого картофеля
- Пластинчатый элемент
- Картофельная батарея
- Последовательное соединение
- Параллельное соединение
- Комбинированная схема
- Сборка батарейки из картошки
- Замеры напряжения
- Сила тока
- Практичный способ с варенной картошкой
- Основные требования
- Физико-химическое обоснование
Откуда в картошке электричество?
Чтобы понять, что напряжение от картошки не выдумка, а вполне реальная вещь, достаточно воткнуть острые щупы от мультиметра в одну-единственную картошку и вы сразу увидите на экране несколько милливольт.
Если немного усложнить конструкцию, например, вставить в клубень с одной стороны медный электрод или бронзовую монетку, а с другой — какой-нибудь алюминиевый или оцинкованный, то уровень напряжения значительно повысится.
Картофельный сок содержит растворенные соли и кислоты, которые по существу являются естественным электролитом. Кстати, с одинаковым успехом для этого можно использовать лимоны, апельсины, яблоки. Таким образом, все эти изделия могут питать не только людей, но и электроприборы.
Внутри таких овощей и фруктов из-за окисления будут просачиваться электроны с погруженного анода (гальванизированный контакт). И притянутся к другому контакту — медному.
При этом не перепутайте, электроэнергия здесь не вырабатывается напрямую из картошки. Он хорошо получается именно благодаря химическим процессам между тремя элементами:
- цинк
- медь
- кислота
И именно цинковый разъем здесь выступает в роли расходного материала. Все электроны утекают от него. При определенных условиях даже заземление может обеспечить ток. Главное условие – кислотность.
Втыкаешь два штыря (цинкового и медного, разумеется) в землю и меряешь напряжение. Иногда разность потенциалов достигает 0,2В. Влажная почва улучшает результаты.
Это так называемая земляная батарея.
Как сделать картофельную батарею
Для изготовления картофельной батареи используется параллельная схема. Токи каждого элемента суммируются. Все положительные полюса подключаются к общему плюсу, а отрицательные полюса к общему минусу. Все электричество в сумме будет представлять собой значения отдельных токов, объединенных в параллельную цепь. Напряжение равно среднему значению напряжения каждого отдельного элемента.
Также существуют комбинированные схемы выработки электроэнергии, которые сочетают в себе последовательный и параллельный варианты. Это позволяет значительно увеличить максимальные значения тока и напряжения аккумуляторной батареи.
Получившаяся конструкция считается полностью функциональной, а электричеством от картошки в экстренной ситуации можно зарядить аккумулятор телефона. Все зависит от количества клубней, участвующих в цепочке.
Использование сырого картофеля
Получить электричество из картошки можно даже дома. Чтобы убедиться в этом, просто вставьте в картошку два металлических щупа вольтметра. Прибор покажет наличие напряжения на уровне нескольких милливольт.
Конечно, запитать от такого источника какое-либо электрическое устройство вряд ли получится, слишком мала сила тока. Если вместо зондов из того же металла использовать цинковый катод и медный анод, напряжение значительно возрастет.
Чем больше площадь электродов, тем эффективнее работает клетка. Цинк можно получить из использованной батареи, вырезав из гальванического элемента металлическую цинковую чашку. Более простой вариант: используйте обычный оцинкованный гвоздь, шуруп или шуруп из строительного магазина.
Анод делается из куска медной проволоки, жилы кабеля или медного крепежа из того же хозяйственного магазина. Медно-цинковый растительный элемент уже будет давать около 0,5-0,7В. По сути, в результате получается настоящий гальванический элемент.
Неважно, целая картошка или нет. Крупный корнеплод, нарезанный на части, сработает так же, как и целый.
Пластинчатый элемент
Еще один эффективный способ получения картофельного электричества — поместить плоский кусок сырого корнеплода между пластинами из меди, цинка и их сплавов. В качестве пластин можно использовать различные медные монеты, а отрицательный электрод изготовить из плоского оцинкованного диска подходящего диаметра. Такой элемент получается компактным, из него проще сделать аккумулятор.
Картофельная батарея
Батарея медно-цинкового картофеля позволит вам получить максимум около 0,9 В и очень небольшой ток. Для увеличения максимального эффекта нужно соединить несколько элементов последовательно, параллельно или использовать комбинированную схему.
Последовательное соединение
Этот метод используется для увеличения напряжения батареи. При таком расположении полюса соединяются таким образом, что положительный полюс одной ячейки соединяется с отрицательным полюсом следующей.
Крайние отводы будут плюсом и минусом для аккумулятора. ЭДС всех элементов складывается, при этом ток, протекающий в цепи, будет равен току одного элемента. Суммарное суммарное напряжение равно сумме ЭДС всех соединенных элементов.
Две последовательно соединенные картофелины или пластинчатые элементы дадут уже 1,5 В, по сравнению с известной батарейкой типа АА.
С последним дело обстоит очень просто, так как такая батарея получается наслоением по схеме: плюс-медь-картошка-цинк-медь-картошка-цинк-минус.
Параллельное соединение
При такой схеме подключения токи всех элементов суммируются. Все положительные полюса объединяются в «плюс», все отрицательные полюса образуют «минус». Общий ток будет равен сумме токов всех ячеек, соединенных в параллельную цепь, а напряжение будет равно среднему напряжению отдельных частей.
Комбинированная схема
Он состоит из комбинации схемы последовательного и параллельного соединения для увеличения максимального тока и напряжения батареи.
Таким образом, используя последовательно-параллельную схему, можно получить вполне функциональную батарею, например, способную в аварийной ситуации зарядить аккумулятор телефона электричеством от картофелины.
При большом количестве задействованных овощей можно зажечь даже бытовую лампу.
Интересное видео о получении электричества из картошки:
Сборка батарейки из картошки
Итак, вот что необходимо для сборки более-менее емкостного аккумулятора:
- картофель
Несколько штук, так как одного толка будет мало.
- медные, желательно одножильные провода
Чем больше сечение, тем лучше.
- оцинкованные и медные гвозди или шурупы (можно просто проволоку)
Гвозди будут играть основную роль в выработке энергии для фонарика.
- оцинкованный — это минусовой контакт (анод)
- омеднение это плюс (катод)
Если использовать простые гвозди вместо оцинкованных, вы потеряете до 40-50% натяжения. Но как вариант все равно пойдет.
То же самое относится и к использованию алюминиевой проволоки вместо гвоздей. В то же время увеличение расстояния между электродами в картошке особой роли не играет.
цинк и медь
медь и алюминий
Возьмите медные провода (одножильные) сечением 1,5-2,5 мм2, длиной 10-15 см. Разрежьте их для изоляции и намотайте на зубчик.
Лучше конечно паять, тогда потери напряжения будут гораздо меньше.
Медный гвоздь с одной стороны проволоки, а с другой оцинкованный.
Затем выкладываем картошку и последовательно вбиваем в нее гвозди.
При этом в каждый клубень вбиваются разные гвозди, из разных пар проволок. То есть в каждую картофелину у вас должен быть вставлен цинковый контакт и медный контакт.
Разные клубни соединяются друг с другом, только через гвозди из разных материалов — медь+цинк — медь+цинк и так далее
Читайте также: Как восстановить аккумулятор автомобиля: реанимация, промывка, своими руками
Замеры напряжения
Допустим, у вас есть три картофелины и вы соединили их описанным выше способом. Используйте мультиметр, чтобы узнать, какое напряжение.
Переключите его в режим измерения постоянного напряжения и подключите измерительные щупы к проводникам крайних картофелин, т.е к первому плюсовому контакту (медь) и последнему минусу (цинк).
Даже на трех средних картофелинах можно получить почти 1,5 вольта. Если же по максимуму снизить все переходные сопротивления, а для этого:
- в качестве медного электрода использовать не гвоздь, а ту самую проволоку, с которой собрана схема
- нанести припой на контакты
тогда только 4 картофелины способны дать до 12 вольт!
Если ваш дешевый фонарик питается от трех батареек типа АА, вам потребуется около 5 вольт, чтобы успешно его зажечь. То есть при использовании обычной проводки картошки нужно как минимум в три раза больше.
Для этого, кстати, не обязательно искать дополнительные клубни, достаточно ножом разрезать имеющиеся на несколько частей. Затем проделайте ту же процедуру с проволокой и шипами.
В каждый разрезанный клубень вставьте по одному оцинкованному и одному медному зубчику. В результате вполне можно добиться постоянного напряжения более 5,5В.
Теоретически возможно ли получить 5 вольт от одной картофелины и при этом сделать так, чтобы вся сборка была размером не больше батарейки АА? Это возможно и очень просто.
Отрежьте от картофеля небольшие кусочки сердцевины и поместите их между плоскими электродами, например, монетами из разных металлов (бронза, цинк, алюминий).
В итоге у вас должно получиться что-то вроде бутерброда. Даже одна деталь такого устройства способна выдать до 0,5В!
А если собрать их несколько вместе, то на выходе легко будет достигаться необходимое значение до 5В.
Сила тока
Вроде все, цель достигнута, осталось только найти способ подключения проводов к силовым контактам фонарика или светодиодов.
Но проделав такую процедуру и собрав неслабую конструкцию из нескольких картофелин, вы будете очень разочарованы конечным результатом.
Светодиоды малой мощности, конечно, загорятся, ведь у вас все еще есть напряжение. Однако уровень яркости их свечения будет катастрофически слабым. Почему это происходит?
Потому что такой гальванический элемент, к сожалению, выдает ничтожно малый ток. Он будет настолько мал, что его смогут измерить даже не все мультиметры.
картофельное подключение светодиодов
картофель светодиодное свечение
Некоторые подумают, раз электричества не хватает, надо добавить еще картошки и все будет хорошо. Вот видео эксперимент с 400s! картошки и отключите от них светодиодную лампочку аж на 110 вольт.
Конечно, значительное увеличение клубней повысит рабочее напряжение.
При последовательном соединении десятков и сотен картошек напряжение возрастет, но это будет не самое главное — достаточная мощность для увеличения силы тока.
Да и вся эта конструкция не будет рационально подходить.
Практичный способ с варенной картошкой
Но все же есть ли простой способ увеличить мощность такой батареи и уменьшить ее размеры? Да, у меня есть.
Например, если для этой цели использовать не сырой, а вареный картофель, мощность такого источника питания увеличивается в несколько раз!
Для сборки практичной компактной конструкции используйте крышку от старой батарейки С (R14) или D (R20).
Удалите все содержимое внутри (кроме графитовой палочки, конечно).
Вместо начинки заполните все пространство отварным картофелем.
Затем соберите конструкцию батареи в обратном порядке.
Немалую роль здесь играет цинковая часть корпуса старого аккумулятора.
Общая площадь внутренних стенок намного больше, чем просто воткнутые зубчики в сырую картошку.
Отсюда и высокая мощность и КПД.
Такой блок питания легко выдаст почти 1,5 вольта, как и маленькая батарейка типа АА.
Но самое главное для нас не вольты, а миллиампер. Так вот такой «вареный» апгрейд способен обеспечить ток до 80мА.
Эти батареи могут питать приемник или электронные светодиодные часы.
Причем вся сборка будет работать не секунды, а несколько минут (до десяти). Больше батареек и картошки, больше времени автономной работы.
- ТЕГИ
- картофельная батарея
- электричество из картошки
Основные требования
Самодельные устройства, в отличие от заводских, требуют несколько иного подхода к эксплуатации. Большинству из них не хватает многих узлов, которые помогают с зарядкой и повышают безопасность. Происходит это в основном потому, что мастера, не имеющие опыта монтажа сложных электронных схем, склонны к упрощению конструкции.
При отсутствии устройств автоматического регулирования и аварийного отключения необходимо постоянно контролировать процесс. Оставлять работающее устройство без присмотра опасно: есть риск повреждения аккумулятора и даже возгорания. Поэтому в самодельном зарядном устройстве желательно предусмотреть узлы для безопасной автономной работы.
Они должны предоставить:
- стабильность выходного напряжения;
- отключение от аккумулятора при превышении зарядного тока или напряжения;
- самоблокирующийся – после аварийного отключения устройство не может запуститься само по себе;
- защита от неправильного подключения полюсов.
Физико-химическое обоснование
Сам по себе картофель или любой другой овощ не содержит электричества. И это не та энергия, которую наш организм получает от поедания овощей. Появление электричества происходит за счет химической окислительно-восстановительной реакции на электродах гальванического элемента. В ходе реакции между анодом и катодом происходит обмен электронами с протеканием электрического тока в среде электролита.
Электролитом в данном случае является слабый раствор кислот и солей в соке клубней. Цинк или другой металл, который окисляется в среде электролита, высвобождает электроны, которые восстанавливаются на другом медном электроде и образуют электрический ток.
При такой реакции цинковый электрод постепенно расходуется. А сама картошка — это всего лишь емкость, в которой можно долго хранить сок (электролит).
Опыты с получением электричества из картофеля интересны, конечно, в первую очередь с познавательной точки зрения и малопригодны для практического применения.
) исчезнут и станут недоступны многие преимущества цивилизации, мир откатится к первобытному веку, в лучшем случае к началу 19 века. Электричество, как тонкая энергия в природе, обязательно станет экзотикой – потому что не будет традиционных источников. Сами потребители будут жить какое-то время. Но хранить электричество в банках нельзя, такова его природа.
Да, в основном это будут электромеханические генераторы, основанные на силе мышц, на течении воды, использующие ток ветра. И будут — в меньшей степени — электрохимические генераторы. В меньшей степени, потому что для их создания потребуются более глубокие познания в химии, чем может продемонстрировать среднестатистический выживший.