Хэл Иггульден - Опасная книга для мальчиков

Самая простая батарейка представляет собой анод (положительно заряженный конец), катод (отрицательно заряженный конец) и электролит (средняя часть). Электричество – это движение электронов, мельчайших отрицательно заряженных частиц. Анод, как правило, изготавливается из вещества, которое с лёгкостью отдаёт электроны, например из цинка (каждый атом цинка отдаёт 2 электрона). Катод, наоборот, должен принимать электроны, как, например, медь.

Электролит может быть жидким, гелеобразным или пастообразным. Единственное обязательное условие – он должен содержать положительно и отрицательно заряженные ионы, которые будут двигаться от катода к аноду. Когда итальянский физик Алессандро Вольта сделал первую батарейку, он использовал медь для катода, цинк для анода и морскую воду и промокательную бумагу для электролита. В его честь единица измерения электрического напряжения называется вольтом (например, аккумулятор автомобиля может быть напряжением 12 вольт). Если представить электрический ток как течение воды по трубам, напряжение (в вольтах) будет показывать силу, с какой насос толкает воду, а количество воды, протекающей по трубе за единицу времени, можно уподобить силе тока, измеряемой в амперах. Сила тока напрямую зависит от напряжения, но она зависит и от сопротивления (его можно уподобить диаметру трубы и степени шероховатости её стенок). Можно иметь очень большое напряжение, но пока сопротивление остаётся высоким, ток не потечёт или будет очень слабым. Напряжение в обычной бытовой сети – 220 Вольт, такое напряжение способно породить очень сильный ток, который может запросто убить человека…

Медная монета будет катодом, фольга – анодом.

Нарежь фольгу и промокательную бумагу небольшими кружками, так, чтобы их можно было сложить стопкой. Промокательную бумагу надо намочить в уксусе, она должна отделять металлы друг от друга, поэтому кружки из бумаги должны быть чуть большего диаметра, чем монеты и фольга.

1. Смешай столовый уксус и немного соли. Столовый уксус – раствор уксусной кислоты (все кислоты можно использовать как электролиты). В автомобильных аккумуляторах используют серную кислоту, но с этим веществом необходимо обращаться крайне осторожно: она разъедает одежду и обжигает кожу, в отличие от уксуса, которым приправляют салат.

Поваренная соль – хлорид натрия, сочетание положительных и отрицательных ионов (Na+ и Cl-), разделяющихся в воде и создающих хороший раствор электролита.

2. Намочи промокательную бумагу в растворе электролита.

3. Изолентой прикрепи конец провода к диску из фольги. Это будет положительный конец нашей батарейки. А теперь соединяй части следующим образом: фольга, бумага, монета, фольга, бумага, монета и так далее. Каждая комбинация сама по себе – уже крошечная батарейка, но чтобы заставить светиться светодиод, нужна серия таких батареек. В автомобильном аккумуляторе 6 звеньев гораздо большей площади. Обычно, чем больше батарея, тем она мощнее (мощность измеряется в ваттах и равна произведению силы тока на напряжение (произведению «амперов на вольты»).

Все положительные ионы устремятся к одному концу, отрицательные – к другому, батарея зарядилась.

4. Когда стопка готова, подсоедини изолентой провод к верхней монете. Теперь можно присоединить светодиод, а если стопка будет побольше, загорится и обычная лампочка.

Возможно, когда-нибудь появятся принципиально иные батареи, но если ты разберёшься в принципе работы той батарейки, которую сейчас сделал, то поймёшь любой тип современных батарей: от никель-кадмиевых до литиевых, от заряжающихся аккумуляторов в телефонах до тех, что используются в игрушечных зайчиках. В алкалиновых батарейках внутри не кислота, а гель или паста, но принцип работы тот же самый.

Прежде всего необходимо потратить одну осеннюю прогулку на то, чтобы собрать как можно больше каштанов. Чем больше каштан, тем он лучше. Те, у которых ещё остались не потемневшие пятна, никуда не годятся – можешь сразу отдать их друзьям. Собери больше, чем тебе нужно. Запомни: в этом году ты только учишься. На следующий год ты достанешь каштаны, которые заготовил, и будешь всё время выигрывать, но в этом году ты просто отрабатываешь навыки игры.