Skip to main content

تجربة منزليّة – بناء بطّاريّة

ماذا نرى؟

ساعة رقميّة تعمل بوصل قطبيها الكهربائيّين إلى سلكين موصلين (سلكين كهربائيّين). يتّصل أحد السّلكين برقاقة ألومينيوم (ورق فضّة) تغطّي صحنًا صغيرًا (الطّبقة السّفلى "للبطّارية")، أمّا الآخر، فموصول بقطعة نقديّة (الطّبقة العليا من "البطّاريّة"). بين الوصلتين كدّسنا طبقات من رقاقات الألومينيوم والمماسح الورقيّة وقطع النّقود.

                      

ساعة

طريقة العمل

المواد اللازمة

  • ليمونة
  • سلكان موصلان دقيقان (سلكان كهربائيّان)، طول كلّ منهما حوالي 30 سنتيمترًا.
  • قطع نقديّة من فئة 10 أغورات، أو فئة أخرى. من المهمّ أن تكون القطع النّقديّة بذات الحجم (3 قطع على الأقلّ).
  • مماسح / مناديل ورقيّة.
  • رقاقة ألومينيوم (ورق فضّة).
  • مقص
  • ساعة رقميّة أو أمبيرمتر قديم، أُخرجت منه البطّاريّة.
  • شريط لاصق
  • صحنان صغيران (من الممكن استخدام صفائح البتري).
  • عصّارة أو وعاء صغير.


طريقة البناء

  1. أعصروا الليمونة في الوعاء الصّغير بواسطة العصّارة أو بواسطة عصرها يدويًّا.
  2. قصّوا دوائر من رقاقة الألومينيوم ("ورق الفضّة") بحيث تتناسب بالضّبط مع مقاييس وشكل القطع النّقديّة.
  3. قصّوا دوائر من المماسح الورقيّة بحيث تكون كل منها أكبر بقليل من القطعة النّقدية (3 دوائر على الأقل).
  4. تناولوا صحنًا مستويًا صغيرًا ولفّوه برقاقة ألومينيوم.
  5. قشّروا طرفي السّلكين وألصقوا طرف إحداها إلى رقاقة الألومينيوم ("ورق فضّة") الّتي تغطّي الصّحن بمساعدة الشّريط اللاصق.
  6. رطّبوا الدّوائر الورقيّة بعصير اللّيمون وضعوها على الصّحن غير المغطّى بجانب بعضها البعض.
  7. إبنوا طبقات البطّارية بهذا التّرتيب: رقاقة ألومينيوم، دائرة ورقيّة رطبة، وقطعة نقديّة (وأعيدوا الكرّة 3 مرّات على الأقل بهذا الترتيب). 
    هام جدًّا: إبنوا البطّارية بانتباه لكيلا يحصل قُصر كهربائي. أي انتبهوا أن تكون نقطة التّماس بين قطعة النّقود ورقاقة الألومينيوم فوقها جافّة. ممنوع أن يتسبّب الورق الرّطب بترطيب الطّبقات الجافّة. مع ذلك، على القطع الورقيّة أن تكون كبيرة بشكل كافٍ لتمنع أي تلامس بين طبقة الألومينيوم والقطعة النّقدية فوقها.

  8. ألصقوا طرف السّلك الثاني إلى الطّبقة العليا "للبطّاريّة" بواسطة الشّريط اللاصق.
    ملاحظة: كي تكون البطّاريّة ثابتة في مكانها نقوم باستخدام قطعة مشدودة من الشّريط اللاصق لإلصاق الطّبقة العليا للبطّاريّة بالصّحن المغلّف بالألومينيوم.
                  ساندويش

  9. صِلوا السّلكين إلى الوصلات الكهربائية في السّاعة الرّقمية (أي النّقاط الّتي تمسّها البطّاريّة). إن لم تعمل السّاعة، حاولوا، في البداية، أن تُبدّلوا بين موضعي وصل السّلكين في السّاعة. إن لم ينجح ذلك، أضيفوا مجموعة أخرى من الطّبقات إلى البطّارية وافحصوها مجدّدًا.

أين العلم في هذا؟

لكلّ معدن "كمون كيميائي كهربائي" مختلف. عندما نضع مادّة تسمح بعبور الشّحنات الكهربائية فيها (كالورقة المرطّبة بعصير الحامض، وهو كهرل، أي محلول يحتوي على الأيونات) بين معدنين مختلفين، تبدأ عمليّة تدفّق الشّحنات بسبب الفرق في الكمون (أو الجهد) بين المعدنين. وإذا قمنا بوصل عدّة خلايا كهربائيّة كيميائيّة (فولطيّة) كهذه على التّوالي، نحصل على جهد أكبر بإمكانه تشغيل ساعة رقميّة، مثلا.
 

ماذا أيضاً؟

  • بدّلوا القطع النّقدية المستخدمة في البطّارية بقطع نقديّة مصنوعة من موادّ أخرى. بدّلوا عصير اللّيمون بسوائل أخرى لتروا تأثيرها على الجهد النّاتج بين قطبي البطّاريّة.

  • إصنعوا بطّارية بواسطة إدخال معادن إلى مختلف الخضار أو الفواكه: أدخلوا لكل نوع من الخضار والفاكهة نوعين من المعادن. إفحصوا، مثلا، المعادن التّالية: سلك نحاسي، غرض من الفضّة، مسمار فولاذي، الغرافيت (الفحم الموصل للكهرباء) أو أية معادن أخرى في متناول اليد. أدخلوها إلى مختلف الخضار والفواكه – اللّيمون أو البرتقال أو البطاطا. صِلوا المعادن بنقاط وصل السّاعة الرّقمية بمساعدة الأسلاك الكهربائية (كما فعلتم من قبل مع بطّاريّة القطع النّقديّة). بإمكانكم وصل عدّة حبّات من الفاكهة / الخضار للحصول على بطارية ذات جهد أكبر.

  • إصنعوا بطّاريّة بواسطة إدخال المعادن إلى عصير فاكهة طبيعيّ (نفس المعادن السّابقة الّتي أدخلتموها إلى حبّات الخضار أو الفاكهة، أو معادن أخرى). حافظوا على عدم ملامسة المعادن بعضها لبعض بشكل مباشر في الوعاء الّذي يحتوي على العصير. صلوا المعادن بالسّاعة الرّقمية بواسطة الأسلاك الكهربائيّة.

Date Created: 21/11/12
Date Updated: 12/12/12