Polariteitsprojecten met aardappelen stellen studenten in staat te experimenteren met elektrolyse of de overdracht van een elektrische lading door vloeistof te geleiden om chemische veranderingen te veroorzaken. Deze geleidende vloeistoffen staan ​​bekend als elektrolyten. Studenten kunnen ook eenvoudige testen uitvoeren op polariteit, of hoe elektronen stromen van een negatieve naar een positieve pool, door koperdraden, batterijen en aardappelen te gebruiken. Ze kunnen doorgaan met het maken van aardappelbatterijen die elektrische apparaten van stroom voorzien.

Gemakkelijkst: Polariteit testen

Verzamel twee, 6-inch lange, met plastic geïsoleerde koperen draden, een D-cel batterij, een aardappel , tape, een mes en een schaar. Gebruik de schaar om ongeveer 1 1/2 inch isolatie van de draadeinden te verwijderen. Plaats de batterij op zijn kant. Plak één draad aan de positieve zijde van de batterij en de tweede draad aan de negatieve kant van de batterij, die plat is. Snijd de aardappel in twee. Steek de gestripte uiteinden van de koperen draden in het vlees van de aardappel op een diepte van ten minste drie centimeter. Observeer hoe de elektronen die uit de negatieve kant van de batterij stromen en door de draad in de aardappel, de aardappel groen maken. Kijk uit voor bubbels die zich vormen in de aardappel naast het draadeind bevestigd aan de positieve kant van de batterij. Overweeg hoe de aardappel werkt als een elektrolyt, die een elektrische stroom geleidt tussen positieve en negatieve polariteit.

Eenvoudig: Voltage meten

Verzamel een aardappel, een voltmeter, schuurpapier, een grote gegalvaniseerde nagel en een 2-inch, 12- of 14-gauge stuk koperdraad. Schraap de draad en spijker met het schuurpapier tot ze glanzen. Steek de spijker en draad ongeveer een centimeter in de aardappel, plaats ze een centimeter van elkaar. Stel de voltmeter in op de laagste gelijkspanning. Steek de rode kabel in de positieve spanningsgleuf en de zwarte kabel in de negatieve sleuf. Met de voltmeter ingeschakeld, gebruikt u de rode draad om de koperdraad aan te raken en de zwarte draad om de nagel aan te raken. Noteer de hoeveelheid spanning die de aardappel produceerde van de voltmeter.

Matig: maak een batterij

Verzamel twee stukken zwaar koperdraad, twee gegalvaniseerde spijkers, twee aardappelen, drie aangesloten krokodillenklemmen aan elkaar met draad en een LED-klok met laag voltage. Haal de batterij uit de klok en noteer de posities van de positieve en negatieve uiteinden van de batterij in het compartiment. Label de aardappelen als "A" en "B." Plaats een spijker en koperdraad in elke aardappel, plaats ze zo ver mogelijk uit elkaar. Verbind de koperdraad in aardappel A met de positieve klem in het batterijcompartiment van de klok met een krokodillenklem. Verbind de spijker in aardappel B met de negatieve pool van het compartiment met een krokodillenklem. Verbind de spijker in aardappel A met de draad in aardappel B met de derde krokodillenklem. Let op de klok inschakelen en stel de tijd in. Overweeg hoe de chemische energie van de aardappel wordt omgezet in elektrische energie, aangezien de zinkionen van de nagel reageren met koperionen van de draad, wat resulteert in een stroom van elektronen door de koperdraad en in de klok.

Uitdagend: berekenen Voltage to Power Verschillende objecten

Gebruik een multimeter die spanning, stroom en weerstand meet van het circuit geproduceerd door de aardappelbatterij in het bovenstaande experiment om in te schatten hoeveel aardappelen nodig zijn om verschillende objecten van energie te voorzien. Als een aardappel 0,8 volt produceert, hoeveel aardappelen moet je toevoegen om een ​​1,5 volt-lamp aan te steken? Hoeveel aardappelen zijn er nodig om een ​​5-volt digitale klok in te schakelen? Experimenteer met het verschil tussen stroom en voltage en de grootte en het aantal aardappelen dat wordt gebruikt om de batterij te maken. Merk op hoe de grootte van de stroom afhangt van de grootte van de individuele aardappel, terwijl de hoeveelheid spanning betrekking heeft op het aantal aardappelen dat is gebruikt om de serie te maken.