Журнал "1 сентября"

Исследовательская работа "Энергия из овощей и фруктов"

Автор: Адиятуллина Ралида Музафаровна

МОБУ "СОШ д. Улукулево", Кармаскалинский район Республики Башкортостан

Введение.

В oкружающем нaс мирe oчень вaжную рoль игрaют иcточники тoка. Oни иcпользуются в мoбильных телeфонах и кoсмических кoраблях, в нoутбуках, в aвтомобилях, фoнариках и oбыкновенных игрушкaх. Мы кaждый дeнь стaлкиваемся c бaтaрейками.

Впервые о нетрадиционном использовании фруктов я прочитала в книге Николая Носова. По замыслу писателя, коротышки Винтик и Шпунтик, жившие в Цветочном городе, создали автомобиль, работающий на газировке с сиропом. 

Однажды я узнала, что из картофелины тоже можно сделать батарейку, которая будет давать небольшой электрический ток. Меня очень заинтересовал этот факт, и я захотела узнать об этом больше. Я стала искать и изучать литературу на данную тему и выяснила следующее. Оказывается, если в любой фрукт или овощ воткнуть два электрода различных металлов, то за счет химических реакций, происходящих между соком и металлами, на электродах появится напряжение. Этот ток будет слишком малым, но если собрать батарейку из нескольких фруктов или овощей, то его будет достаточно, чтобы заработали небольшие электронные часы, или загорелась небольшая лампочка. В экстренной ситуации такая батарейка могла бы пригодиться, чтобы вдали от цивилизации подзарядить мобильный телефон или фонарик. Например, если мы заблудились на природе или застряли на даче. Вот так я и выбрала тему для своего исследования.

Цель работы: Выяснить возможно ли из овощей, фруктов и подручных материалов изготовить электрическую батарейку?

Задачи:

1. Узнать, как устроена обычная батарейка.

2. Собрать батарейку из разных овощей и фруктов.

3. Измерить полученный ток.

4. Увидеть работу полученного тока наглядно на каких-либо электрических приборах.

Гипотезы:

1. Разные фрукты и овощи дают разный по силе ток.

2. Чем больше фруктов и овощей в электрической цепи, тем больше будет мощность нашей батарейки.

Объект исследования: фруктовые и овощные "батарейки".

Предмет исследования: получение электрического тока.

Актуальность: сейчас очень актуален вопрос поиска биологических источников энергии, чтобы не загрязнять планету, а использовать то, что есть в природе.

Глава 1.Теоретическая часть.

1.1. Что такое электрический ток.

Сегодня нам трудно представить жизнь без электричества. В современной  жизни нас окружает множество электрических приборов: компьютеры, телевизоры, холодильники и др. Но электричеством человек смог пользоваться только с 1800 года, когда Алессандро Вольта изобрел первую батарею и тем самым дал миру первый надежный постоянный источник тока.

Для начала разберёмся, что такое электричество. Электричество – это одна из форм энергии, передающаяся по проводам. Когда электричество "бежит" по проводам, оно называется электрическим током. Электричество точно также "течет" по проводам, как и вода течет в реке.

Электричество используются для производства тепла, света, звуков и движения – оно может заставить работать все виды машин. Существуют разные виды источников электроэнергии. Но главный источник – это электростанции. Электричество также можно сохранять в батарейках, аккумуляторах.

1.2. Как устроена батарейка.

Теперь нам надо разобраться, как устроена обычная батарейка. Батарейку сами мы разбирать не будем, воспользуемся энциклопедическими знаниями. Любая батарейка или аккумулятор – это две металлические пластины, помещенные в специальное химическое вещество – электролит. Одна пластина подключена к выводу «+», другая – к выводу «-». Стоит подключить к батарейке нагрузку, например, лампочку, как от пластины «+» к пластине «-» потечёт ток. Начнется химическая реакция в электролите, которая начнет перекидывать электроны с «-» (отрицательной) пластины на «+» положительную.

В нашей фруктово-овощной батарейке роль электролита выполняет сок из фруктов и овощей. Положительным электродом может служить медная проволока или медная монета. А отрицательным электродом – цинковые гвозди или шурупы.

Фрукты и овощи возьмём из тех, что нашлись дома. Обратите внимание на слайд. Для измерения тока купили специальный прибор – мультиметр. С его помощью можно наглядно увидеть, сколько вольт даёт батарейка. На этой батарейке напряжение равно 1,48 Вольт.

Глава 2. Фруктово-овощная батарейка.

Разные фрукты и овощи дают разный по силе ток.

Ученые утверждают, что если у вас дома отключат электричество, вы сможете некоторое время освещать свой дом при помощи лимонов. Ведь  в любом фрукте и овоще есть электричество, поскольку они заряжают нас, людей, энергией при их употреблении. Но мы не привыкли  верить всем на слово, поэтому решили проверить это на опыте. В качестве метода исследования мы выбрали эксперимент.

Большинство фруктов содержит в своем составе слабые растворы кислот. Именно поэтому их можно легко превратить в простейший гальванический элемент. Мы зачистили медный и цинковый электроды с помощью наждачной бумаги. А теперь достаточно их вставить в овощ или фрукт, и получается «батарейка». Электроды располагали на одинаковом расстоянии друг от друга.

Что нас удивило, так это то, что не только картофель и лимон, но и почти все фрукты и овощи дают электричество! Можно подвести промежуточные итоги. Результат получился не слишком разным. Что нас удивило, так это то, что не только картофель и лимон, но и почти все фрукты и овощи дают электричество! Можно подвести промежуточные итоги. Результат получился не слишком разным. Напряжение оказалось в пределах от 0,90 Вольта у мандарина до 0,98 Вольта у картофеля и зубчика чеснока.

Кроме того, видно, что напряжение не зависит от размера плода. Маленькие зубчики чеснока дают не меньше тока, чем более крупные плоды.

Теперь составим рейтинг овощей и фруктов, которые способны нам дать больше всего электрического тока, вы можете наблюдать на слайде. (Приложение 1) Победителями у нас стали картофель и зубчик чеснока.

Итак, гипотеза 1 нашла своё подтверждение: разные фрукты и овощи дают разный по силе ток.

2.2. Чем больше фруктов и овощей в электрической цепи, тем больше будет мощность нашей батарейки. 

Теперь мы можем попробовать использовать полученное электричество. Взяли маленькую светодиодную лампочку от сломанной игрушки. Подсоединили её к контактам от яблока. Результата нет. Лампочка не загорелась. Значит, напряжение слишком мало. Чтобы увеличить напряжение в нашей батарейке, нужно соединить элементы проводами последовательно, то есть по очереди друг за другом, так чтобы ток пошёл по цепочке от «+» одного фрукта к «-» другого фрукта, и так дальше. Тока от нескольких фруктов должно быть больше.

Соединяем последовательно несколько яблок. Есть результат! Наш синий светодиод начинает светиться! Напряжение при этом достигает 4,87 вольта. 

Главное, нам стало понятно, что чем больше мы включаем в цепь последовательно элементов, тем больше получается напряжение. А чем больше мы включаем элементов параллельно, тем больше сила тока. И значит, что мощность нашей батарейки зависит только от количества овощей и фруктов.

Заключение.

Работа, которой я занималась, показалась мне очень интересной. Я смогла ответить на все интересовавшие меня вопросы. Так, проведенные эксперименты подтверждают гипотезу о возможности создания источников питания из фруктов и овощей. Такие батарейки могут использоваться для работы приборов с низким потреблением энергии. Из использованных фруктов и овощей лучшими источниками электрического тока являются лимон, груша, картофель.

Без электричества в наше время просто невозможно представить нормальную жизнь. Оно светит, греет, даёт нам возможность общаться на огромных расстояниях друг от друга и т.п. Электрический ток приводит в действие самые различные приборы. Поэтому если представить, что однажды электричество может исчезнуть одновременно на всей планете, жизнь человека резко изменит свое направление. Мы уже не можем обходиться без электрического тока, ведь он питает и заставляет работать  практически все механизмы и приборы, придуманные человеком.

Вот я и нашла ответ на свой вопрос, добился намеченных целей и выполнил все поставленные перед собой задачи! Теперь можно сделать вывод: Фрукты и овощи действительно могут служить источником электрической энергии и из них возможно изготовить «природную батарейку».

Приложение 1.

Список литературы:

1. Моя первая энциклопедия / пер. с англ. В.А.Жукова, Ю.Н. Касаткиной, Д.С.Щигеля - М, 2010.

2. Большая книга "Почему" / пер.с итальянского О. Живаго - М, 2012.

3. Электронный конструктор "Знаток", Бахметьев А.А. - М, 2005.