И ЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ БАТАРЕЕК ИЗ ФРУКТОВ ПРИ ПОМОЩИ L EGO M INDSTORMS NXT 2.0 ДАТЧИКОМ V ERNIER D IFFERENTIAL V OLTAGER Автор: Самсонкин Алексей ученик. - презентация

1 И ЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ БАТАРЕЕК ИЗ ФРУКТОВ ПРИ ПОМОЩИ L EGO M INDSTORMS NXT 2.0 ДАТЧИКОМ V ERNIER D IFFERENTIAL V OLTAGER Автор: Самсонкин Алексей ученик 5Г класса МБОУ «Гимназия 74» г. Барнаула Научный руководитель: Стёпкина Ирина Евгеньевна, учитель информатики МБОУ «Гимназия 74»

2 Ц ЕЛЬЮ НАШЕЙ РАБОТЫ является исследование электрических свойств фруктов и овощей помощи Lego Mindstorms NXT 2.0 c подключенным датчиком Vernier Differential Voltager.

3 П ЕРЕД СОБОЙ МЫ ПОСТАВИЛИ СЛЕДУЮЩИЕ ЗАДАЧИ : 1 Познакомиться с устройством батарейки, батарейки из фруктов и их изобретателями. 2.Узнать, какие процессы протекают внутри батарейки. 3.Экспериментально, при помощи Lego Mindstorms NXT 2.0 c датчиком Vernier Differential Voltager определить напряжение внутри фруктовой батарейки и силу тока создаваемую ею. 4. Собрать цепь, состоящую из нескольких таких батареек. 5. Изучить возможность практического применения полученной батарейки.

4 Предмет исследования: полученный электрический ток. Гипотеза: Из фруктов и овощей можно сделать батарейку, напряжение которой возможно измерить при помощи Lego Mindstorms NXT 2.0 c датчиком Vernier Differential Voltager.

5 Введение Наша работа посвящена исследованию электрических свойств источников энергии, созданных из различных фруктов при помощи Lego Mindstorms NXT 2.0 c датчиком Vernier Differential Voltager.

6 И СТОРИЯ Возможно, что батарейку человечество изобретало несколько раз. В Египте в глубокой древности возможно было электричество! было электричество! В 1937 году во время раскопок под Багдадом немецкий археолог Вильгельм Кениг обнаружил глиняные кувшины, внутри которых находились цилиндры из меди. Ученые наполнили эти вазы лимонным соком и обнаружили между железным стержнем и медным цилиндром разность потенциалов в половину вольта.

7 П ЕРВЫЙ ЖЕ ИЗВЕСТНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА БЫЛ ИЗОБРЕТЕН СЛУЧАЙНО, В КОНЦЕ 17 ВЕКА ИТАЛЬЯНСКИМ УЧЕНЫМ Л УИДЖИ Г АЛЬВАНИ. Опыты Гальвани стали основой исследований другого итальянского ученого - Алессандро Вольта. Он сформулировал главную идею изобретения. Причиной возникновения электрического тока является химическая реакция, в которой принимают участие пластинки металлов. Для подтверждения своей теории Вольта создал нехитрое устройство. Оно состояло из цинковой и медной пластин погруженных в емкость с соляным раствором. В результате цинковая пластина (катод) начинала растворяться, а на медной стали (аноде) появлялись пузырьки газа. Вольта предположил и доказал, что по проволоке протекает электрический ток.

8

9 Э КСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Большинство фруктов содержит в своем составе слабые растворы кислот. Именно поэтому их можно легко превратить в простейший гальванический элемент. Для своего эксперимента нами были взяты: Яблоко, апельсин, лимон и картофель.

10 Д ЛЯ РАБОТЫ БЫЛ ИСПОЛЬЗОВАН БЛОК - ПРОГРАММАТОР ОТ L EGO M INDSTORMS NXT 2.0.

11 ДАТЧИК : V ERNIER D IFFERENTIAL V OLTAGER

12 С ИСТЕМА БЫЛА ПОДКЛЮЧЕНА К СРЕДЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ДЛЯ L EGO M INDSTORMS NXT 2.0.

13 И ЗМЕРЕНИЕ ПРОВОДИЛОСЬ В МИЛИВОЛЬТАХ

14 П ЕРВЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ БЫЛ ПРОВЕДЕН НАД ЯБЛОКОМ. В КАЧЕСТВЕ ЭЛЕКТРОДОВ БЫЛИ ИСПОЛЬЗОВАНЫ МОНЕТА ДОСТОИНСТВОМ 50 КОПЕЕК И СТАЛЬНАЯ СКРЕПКА.

15 С ЛЕДОМ ЭКСПЕРИМЕНТ БЫЛ ПРОВЕДЕН НАД АПЕЛЬСИНОМ. В КАЧЕСТВЕ ЭЛЕКТРОДОВ БЫЛИ ИСПОЛЬЗОВАНЫ МЕДНАЯ ПРОВОЛОКА И СТАЛЬНАЯ СКРЕПКА.

16 Д АЛЕЕ ЭКСПЕРИМЕНТ БЫЛ ПРОВЕДЕН НАД ЛИМОНОМ. В КАЧЕСТВЕ ЭЛЕКТРОДОВ ВЫСТУПАЛИ ТОНКАЯ МЕДНАЯ ПРОВОЛОКА И СТАЛЬНОЙ ШУРУП.

17 П ОСЛЕ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ УЧАСТВОВАЛ КАРТОФЕЛЬ. В КАЧЕСВЕ ЭЛЕКТРОДОВ БЫЛИ ВЗЯТЫ СТАЛЬНАЯ МОНЕТА БАНКА Р ОССИИ ДОСТОИНСТВОМ 2 РУБЛЯ И МЕДНО - НИКЕЛЕВАЯ МОНЕТА ДОСТОИНСТВОМ 50 КОПЕЕК.

18 Н А ОСНОВЕ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ НАМИ БЫЛИ ВЫБРАНЫ Я БЛОКО, АПЕЛЬСИН И ЛИМОН, КАК ИМЕЮЩИЕ НАИБОЛЬШИЕ ПОКАЗАНИЯ. И З НИХ БЫЛА СОСТАВЛЕНА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ. О БЩЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ ПОЛУЧЕННОЙ ЦЕПИ КОЛЕБАЛОСЬ ОТ 10,80 ДО 12,2 М В.

19 В ЫВОД : Измерение напряжения батареек из фруктов при помощи Lego Mindstorms NXT 2.0 датчиком Vernier Differential Voltager показало следующие результаты: Таким образом, самое большое напряжение можно получить, используя лимон, следом идут апельсин и яблоко. Картофель показал самые низкие результаты. Вероятнее всего результаты зависят от кислотности используемых фруктов, т.к. содержащаяся внутри кислота и является основой для протекания гальванических процессов. Основа батарейкиНапряжение на электродах, (mV) Лимон8,04 Апельсин7,72 Яблоко7,3 Картофель4,84 Система:Лимон- Апельсин- Яблоко 10,80

20 П РАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ : Мы живем в Сибири, где фрукты привозные, и в феврале месяце все фрукты начинают терять свои свойства. Фруктовых кислот, в них содержащихся становится недостаточно, для того чтобы использовать их в качестве полноценного гальванического элемента. Но, во фруктах достаточно аромомасел, которые благотворно влияют на организм человека. Аромомасла цитрусовых помогают бороться с бактериями и вирусами, находящимися в воздухе. Таким образом мы предлагаем использовать цитрусовые фрукты с замкнутыми электродами в качестве простейшей аромолампы на рабочем месте.

21 Р АБОТАЯ НАД ЭКСПЕРИМЕНТОМ МЫ : 1 Познакомились с устройством батарейки и его изобретателями. 2.Узнали, какие процессы протекают внутри батарейки. 3. Изготовили овощные и фруктовые батарейки 4.Научились определять напряжение внутри «вкусной» батарейки при помощи Lego Mindstorms NXT 2.0 датчиком Vernier Differential Voltager. 5. В собранной нами цепи лампочку зажечь не смогли, т.к. полученный ток был слишком мал, но усиливающийся при этом аромат фруктов дал возможность предложить использовать полученную нами цепь в качестве простейшей аромолампы.