Hopp til innhald
Nynorsk

Fag

Emne

Energi og bruk

Oppgåve

Forsøk: Lag eit batteri av frukt og grønsaker

Eit batteri lagrar energi som kan brukast til å drive elektriske apparat. Men kan frukt og grønsaker òg fungere som batteri?
Sitron kopla til eit multimeter med leidningar. Foto.

Utstyr

  • multimeter

  • diode

  • motor med propell

  • ulike frukter og grønsaker (delte i båtar)

  • koparbit

  • sinkspikar

  • pussepapir

  • krokodilleklemmer

  • leidningar

Labstyr: multimeter, lysdiode, motor, koparbit, spikar, krokodilleklemmer og leidningar. Illustrasjon.

Framgangsmåte

  1. Fjern det ytste laget på metallbitane med litt pussepapir. Dette gjer at metallet leier betre og at reaksjonen med fruktsafta går lettare.

  2. Set ein koparbit og ein sinkspikar i kvar frukt og/eller grønsak.

  3. Bruk multimeteret til å måle spenninga over kvar frukt og/eller grønsak.

  4. Noter resultata i ein tabell.

Resultat

Frukt/grønsak

Målt spenning (volt)

sitron
appelsin
potet
tomat

  1. Finn ut kor stor spenning ein diode krev.

  2. Kople ein diode inn i kretsen. Klarer du å få han til å lyse? Forklar korleis du løyste oppgåva.

  3. Kople motoren med propell inn i kretsen. Klarer du å få propellen til å snurre?

Undersøk spenningsrekka

I reint vatn er spenninga mellom sink og kopar 1,1 V. Sink vil vere negativ pol. Det betyr at sink har større evne ein kopar til å gi ion til vatn. Kva skjer viss du byter ut sink med jern eller eit anna metall?

Spørsmål og vidare arbeid

  1. Kva frukter/grønsaker gir mest spenning? Bruk spenningsrekka til å forklare resultata dine.

  2. Du har laga batteri av ulike frukter og/eller grønsaker. Kva element bygger opp eit enkelt batteri? Forklar korleis dette batteriet kan gi elektrisk straum.

  3. Korleis blir energien overført i batteriet?

  4. Kva heiter reaksjonen som skjer? Forklar reaksjonen ved bruk av reaksjonslikningar.

  5. Kva veg vandrar elektrona i batteriet?

  6. Batteriet du har laga, består av ein koparelektrode og ein sinkelektrode. Korleis kan du forbetre batteriet ditt slik at det kan levere meir straum? Bruk spenningsrekka for å grunngi svaret ditt.

  7. Kva eigenskapar har metall som gjer at det er eit godt eigna materiale for å leie straum?

  8. Korleis kan du kople dei galvaniske cellene saman slik at du får auka spenninga? Lag eit enkelt koplingsskjema.

  9. Korleis kan du kople fleire galvaniske celler saman for å auke levetida til eit batteri? Lag eit enkelt koplingsskjema.

  10. Spenninga vi måler når batteriet er i bruk, blir bestemd av kva metall som er på den negative og positive polen i batteriet. Med høg spenning kan batteriet levere meir energi. Forklar samanhengen mellom energi og spenning.

  11. Har du lagt merke til at mobiltelefonen din blir varm når du bruker han lenge, eller når han ligg lenge til lading? Forklar kva som skjer.

  12. Forklar påstanden: "Eit godt batteri bør ha så låg indre motstand som mogleg."

  13. Lag ei teikning for å forklare samanhengen mellom straum, spenning og motstand.

Rekneoppgåver

For å forstå samanhengen mellom straum, spenning og motstand og ikkje minst kunne finne ut kor lang levetid eit batteri har, kan det vere nyttig å regne litt. Batterikapasitet og Ohms lov er sentrale innan elektroteknikk.

Oppgåve 1. Seriekopling av fleire element

  1. Ein batteridrill er bygd opp av litiumionelement der kvart element har ei spenning på 3,6 V. Kor mange slike element er kopla i serie i eit 18 V batteri?

  2. Eit bilbatteri, òg kalla ein blyakkumulator, leverer ei spenning på 12 V. Batteriet er bygd opp av seks element som er kopla i serie. Kor mykje spenning leverer kvart element? Kor mykje spenning må til for å lade eit bilbatteri?

Løysingar

  1. Kvart litiumionelement leverer 3,6 volt, og dei er kopla i serie, som betyr at spenninga blir lagd saman.
    18 V3,6 V=5
    Det er fem litiumionelement kopla i serie i eit 18 V batteri.

  2. Eit bilbatteri (blyakkumulator) har seks element i serie og totalt 12 volt.

    Kvart element leverer då 18 V6= 2 V
    For å lade eit bilbatteri på 12 V trengst ei spenning som er litt høgare enn denne spenninga, til dømes 14 V.

Oppgåve 2. Ohms lov

  1. I ein elektrisk krets som er kopla til ei spenning på 24 V, blir straumen målt til 1,6 A. Kor stor er motstanden i kretsen?

  2. Du har ein elektrisk krets med ein motstand på 3 ohm, og du måler straumen til å vere 0,5 A. Kva blir spenninga?

  3. Kor mykje straum går det i ein elektrisk krets med motstand på 10 ohm viss han er kopla til ei spenning på 12 V?

Løysingar

  1. Spenninga (U) = 24 V, og straumen (I) = 1,6 A. Vi bruker Ohms lov:R=UI=24 1,6 =15 Ω

  2. Motstanden (R) = 3 ohm, og straumen (I) = 0,5 A. Vi bruker Ohms lov:U=R·I=3·0,5=1,5 V

  3. Motstanden (R) = 10 ohm, og spenninga (U) = 12 V. Vi bruker Ohms lov:I=UR=1210=1,2 A

Oppgåve 3. Batterikapasitet

Batterikapasiteten seier noko om kor mykje energi eit batteri kan levere. Batterikapasiteten blir oppgitt som amperetimar (Ah). Er kapasiteten til eit batteri 10 Ah, kan batteriet levere ein straum på

  • 10 A i 1 time

  • 5 A i 2 timar

  • 1 A i 10 timar

  • 0,1 A i 100 timar

  1. Kor lenge kan du bruke 3 A frå eit 60 Ah-batteri?

  2. Batteriet til ein mobiltelefon har ei spenning på 3,4 V og ein batterikapasitet på 2 Ah. Kor mykje straum kan batteriet levere i 1 time?

Løysingar

  1. Tid=BatterikapasitetStraumstyrke=60 Ah3 A=20 timar

  2. Sidan batteriet har ein batterikapasitet på 2 Ah, betyr det at batteriet kan levere 2 A på ein time.

Skrive av Camilla Øvstebø.
Sist oppdatert 20.08.2025

ForrigeNeste