Магия батарейки
опыты и эксперименты по окружающему миру (подготовительная группа) по теме

Однажды мы играли радиоуправляемой машинкой в детском саду, и вдруг она замерла. Мы предположили, что возможно поломался механизм движения, или кончился заряд в батарейках. Стали проверять – механизм исправен, второй вариант поставил перед нами проблему: можно ли сделать батарейку своими руками?

И вот мы начали исследование со сбора разной информации. Изучив детские энциклопедии мы узнали, что «батарейка» это обиходное название аккумулятора,  т.е. накопитель энергии, другими словами «копилка электрических зарядов».

Мы решили выяснить, как можно получить и накопить электроэнергию, поэтому обратились к книге «Большая энциклопедия «Почемучек». Магия электричества волновала людей с давних времён. В средних веках учёные пытались понять природу происхождения электричества: они изучали «электрических» рыб, молнию. Некоторые из них предлагали использовать электричество для лечения людей. Но вспышки электрических разрядов были кратковременны, и для их возникновения требовались определённые условия.

Алессандро Вольта предложил использовать некоторые виды металлов, которые,  реагируя друг на друга вырабатывали энергию, и при замыкании цепи могли передавать её механизму. Такое устройство было названо «Вольтов столб», и стало прототипом современных батареек.

Первую батарею в России соорудил Василий Петров. Она была очень мощная и громоздкая.

Дальнейшие исследования показали, что такие батареи:

• в холоде теряют заряд, а в тепле хранят дольше;
• соединив несколько элементов в цепь, повышают ёмкость;
• в зависимости от типа (металлов из которых они состоят), одни могут пререзаряжаться, а другие дольше хранят заряд.

Далее мы обратились к моему папе. Он рассказал и показал нам, что на сегодняшний день существует большое разнообразие аккумуляторов и они различаются не только своим содержанием (типом), но и назначением. Есть очень тяжёлые, изготовленные из свинца, они предназначены для запуска автомобилей. Стационарные (неподвижные) для обеспечения аварийных источников тока на станциях особого важного назначения. Для электровозов и электромобилей используются тяговые. А портативные для питания приборов, инструментов, аварийного освещения.

Мы стали рассматривать и сравнивать формы аккумуляторов и убедились, что все современные аккумуляторы выпускаются в призматической и дисковой форме, и отличаются размерами. Так, например, для портативных, переносных, домашних приборов – маленькие, а для техники - более громоздкие и энергоёмкие.

А ещё мы выяснили, что электронная аппаратура оснащается «умными батарейками», в них кроме аккумулятора имеются микрочипы – датчики, передающие данные о заряде. Такие аккумуляторы можно встретить в сотовых телефонах, фотоаппаратах, ноутбуках и даже в утюгах.

Перед нами встала проблема, как нам посмотреть из чего состоит батарейка, ведь разбирать её нельзя. Почему? Мы обратились к интернету, и узнали следующее: при взаимодействии металлов иногда выделяются вредные вещества. Поэтому батарейки нельзя разбирать и деформировать. В целях предотвращения загрязнения окружающей среды их не рекомендуется выбрасывать с обычным мусором. Нужно сдавать их в специальный пункт приёма. Папа …. рассказал нам, что корпус батарейки, который делают из цинка, снаружи может быть покрыт картоном или пластиком. Внутри корпуса находятся химические вещества в виде пасты, а у некоторых батареек посредине есть угольный стержень. Если мощность батарейки падает, это значит, что данные вещества израсходованы и батарейка больше не в состоянии производить электричество.

Вооружившись такой информацией, мы предположили, что аккумулятор можно сделать своими руками, при этом нужно постараться, чтобы он как можно меньше загрязнял окружающую среду.

Мы выбрали наиболее безопасный вариант изготовления батарейки в домашних условиях. 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. Большинство фруктов содержит в своем составе слабые растворы кислот. Из всех овощей и фруктов самые кислые – цитрусовые. Мы решили создать «Лимонную батарею» и «Апельсиновую батарею». Нам понадобились гвоздь, медная проволока, цитрусовые фрукты. Гвозди, с намотанной на них медной проволокой, вставили во фрукт и получилась  «батарейка». Проведя сравнение, мы выяснили, что «победили» лимоны, так как лампочка  горела дольше и ярче.

К сожалению, мощности «Лимонной батарей» не хватило завести машинку. Вспомнив одно их свойств аккумуляторов, мы попробовали увеличить цепь на пару лимонов….и, наконец – то слабенько, но колёса начали двигаться!

Итоги нашей работы показали, что использованные нами источники вырабатывают энергию, но не достаточную для полноценного движения автомобиля. Они малоэффективны и дороги (в сравнении со стоимостью батареек), но безвредны. Существуют и другие комбинации для батареек, но эти элементы в магазине не купишь.

Такие выводы подвели нас к необходимости изучения других - природных источников энергии – солнца, воды, ветра. И это идея нашего следующего исследования.