Batería de papa: comprensión de la energía química y eléctrica: 13 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

¿Sabías que puedes encender una bombilla con solo una papa o dos? ¡La energía química entre los dos metales se convierte en energía eléctrica y crea un circuito con la ayuda de la papa! Esto crea una pequeña carga eléctrica que se puede utilizar para encender una luz.

Este tutorial es un gran ejemplo de cómo la energía se presenta en muchas formas y cómo los productos usan esa energía para hacer su trabajo. La batería de papa convierte la energía de química a eléctrica para permitir que la bombilla funcione (puntos de referencia C y D).

Siga a Faith Davis, Cheyenne Balzer y Spencer White a través de este tutorial para hacer una batería con una papa y, con suerte, aprender algo sobre el uso de la energía y las tecnologías que la utilizan.

Paso 1: Reúna los materiales

• 2 papas (se puede hacer con más si quieres más potencia)
• 2 centavos
• 2 clavos / tornillos cincados (la mayoría de los tornillos ya están cincados)
• 3 piezas de alambre de cobre
• una pequeña bombilla LED o un voltímetro

Paso 2: Pele el cableado de cobre para que quepa en Penny

Debe asegurarse de que está pelando suficiente cable para envolver de forma segura el centavo.

Paso 3: corte una hendidura en cada papa

Cada hendidura debe caber en un centavo, pero no es necesario que sea exacta porque siempre se puede ajustar más tarde.

Paso 4: Envuelva Penny con alambre y póngalo en la papa

El centavo envuelto en alambre debe caber cómodamente en la ranura que hizo anteriormente. Esto puede requerir algunos ajustes y un poco de fuerza para que el centavo entre correctamente.

Paso 5: corte el otro extremo del alambre de cobre

En el lado al que no está unido el centavo, corte el cable a la longitud que desee entre la otra papa más una pulgada o dos.

Paso 6: inserte el tornillo cincado en la papa

Debes dejar suficiente tornillo para que el otro extremo del cable de cobre se enrolle, pero aún así debes tener el tornillo bien ajustado en la papa. ¡Asegúrese de que el tornillo no atraviese completamente su papa! Este paso requerirá algo de fuerza y es más fácil si lo gira en lugar de intentar atascar el tornillo allí.

Paso 7: envuelva el otro extremo del alambre de cobre alrededor del tornillo

Conecta las dos patatas junto con el cable que va del centavo al tornillo.

Paso 8: repita los pasos 2 a 4

Corte una nueva hendidura de un centavo en la segunda papa que ya tiene un tornillo y coloque el nuevo centavo envuelto en alambre en esa papa.

Consejo: cortamos todos nuestros cables para que tengan la misma longitud en general para facilitar las cosas más adelante.

Paso 9: Repita los pasos 6 a 7

Inserte un tornillo en la papa que solo tiene un centavo y coloque un cable nuevo en el tornillo.

Paso 10: Revise las conexiones

Al final, así es como deberían verse las conexiones. Mire cuidadosamente los lados de las papas. Cada papa en la batería debe tener un lado de zinc (tornillo) y un lado de cobre (centavo) con cables conectados.

Deje dos cables, uno para un centavo y otro para un tornillo. Estos cables se conectarán a la bombilla o al voltímetro.

Consejo: si desea agregar más papas para obtener más potencia, ¡asegúrese de seguir este patrón! ¡Cada papa debe tener un tornillo y un centavo!

Paso 11: ¡Pruebe su batería

¡Coloque el cable expuesto en la parte inferior de la bombilla o en las clavijas del voltímetro para ver su batería en acción!

Consejo: por solo dos papas, descubrimos que no producía suficiente energía para una bombilla. Terminamos agregando más papas después de descubrir esto.

Paso 12: ¡Reflexiona y aprende

Cómo funciona:

Una batería de papa es un tipo de batería que se conoce como celda electroquímica. Los químicos zinc y cobre (en el tornillo y el centavo / alambre) reaccionan entre sí, lo que produce energía química. Esta energía química se convierte en energía eléctrica mediante una transferencia de electrones espontánea.

La papa actúa como amortiguador y electrolito para los dos metales. Esto significa que separa el zinc y el cobre, lo que obliga a los electrones que intentan pasar de un metal a otro para viajar a través de la papa y formar un circuito. Los electrones pueden fluir a través de la papa porque actúa como electrolito. Los dos metales aún reaccionarían si se tocaran sin la papa, pero sin la barrera y el electrolito, la energía liberada por la reacción no formaría un circuito, que es lo que le da energía a la bombilla.

Cuando los dos cables están conectados a la bombilla, se completa este circuito, ¡encendiendo la luz!

Paso 13: Nuestro proceso de aprendizaje

Problemas que resolvimos: como descubrimos que dos baterías no podían alimentar nuestra bombilla, nos decepcionó la perspectiva de mostrar solo la energía de la papa a través del voltímetro. Para solucionar esto, decidimos agregar más papas. Cuando eso no funcionó, encontramos una bombilla LED en lugar de la incandescente normal que estábamos usando inicialmente. Finalmente, se encendió la luz con cuatro papas y una bombilla LED eficiente, por lo que agregamos la opción de adjuntar más papas a las instrucciones y por qué nuestros materiales dicen usar una bombilla LED, aunque nuestra imagen incluye la incandescente.

Otras ideas: jugamos con algunas ideas antes de decidir hacer una bombilla de luz de patata y explicar cómo y por qué funcionaba. Pensamos en hacer una pequeña turbina eólica o turbina de agua para producir electricidad, y hablamos específicamente sobre el punto de referencia M o I, pero decidimos no hacerlo principalmente porque Spencer tenía algunos conocimientos previos sobre cómo hacer funcionar la batería de papa. Además, queríamos intentar usar la papa para cargar nuestros teléfonos, pero descubrimos que se necesitarían demasiadas papas de las que podíamos pagar. Al final, todos estuvimos contentos de explicar la energía en relación con el punto de referencia C y D a través del ejemplo de una batería de patatas.