• Bebekler
• Aile kurma
• Çocuklar
• Genel ebeveynlik
• Yenidoğanlar
• Gençler
• Yürümeye başlayan çocuklar
• Gebelik

Bilim Deneyleri: Limon Saati Yapımı

Elektrik Hakkında Öğrenme

Bilim Deneyleri: Limon Saati Yapımı

Artan yeşil ve çevre bilincine sahip bir dünyada büyüyen bir neslin çocuğu olarak, düşük enerjili ampuller ve hibrit arabalar çocuğunuz için norm haline geldi. Naransı güçle çalışan bir saat yapmak, her yerde alternatif enerji kaynaklarının bulunabileceği fikrini pekiştirmenin güçlü bir yolu olmanın yanı sıra, elektrik ve iletken malzemeler hakkında daha fazla bilgi edinmesi için de harika bir yoldur. Bu deneyde timsah klemleri (alligator clips) kullanmak idealdir, ancak saatın pil yuvasındaki terminaller klemelerin takılabilecek kadar büyükse sadece onları kullanabilirsiniz. Eğer değilse, tellerin uçlarını terminallere sabitlemek için elektrik bandı kullanmanız gerekecektir.

Pratik Yapılan Beceriler

• Bilimsel yöntem
• Elektriğin nasıl çalıştığına dair temel anlayış
• İletken malzemelerin keşfi

Ne Gerekiyor

• 2 büyük limon veya diğer naransı meyveler
• Yaklaşık 30 cm uzunluğunda 3 bakır tel
• 2 bakır kuruş veya bakır çivi
• 2 büyük galvanize çelik çivi (en az 5 cm uzunluğunda)
• Pilli saat (tek pil kullanan ve priz kablosu olmayan)
• 2 timsah (elektrik) klemisi veya elektrik bandı
• AA pil
• Kağıt ve kalem
• Kalıcı kalem

Elektrik, Elektronlar ve Piller Hakkında Öğrenin

• Sizin ve çocuğunuz AA pili birlikte inceleyerek, bir ucunun "+" diğer ucunun "-" işareti taşıdığını not edin. Bunlar pozitif ve negatif terminaller olarak bilinir. Daha fazla keşif için, saatin pil yuvasını açın ve onun da pozitif ve negatif terminallere sahip olduğunu not edin.
• Elektrik parçacıkları olarak bilinen küçük elektronlar, elektronların aralarında akmasına izin veren bir şey bağlarsa, negatif ve pozitif terminal arasında yol alabilir. Bu bağlantı iletken olarak bilinir ve çinko ve bakır dahil bazı malzemeler, diğer malzemelerden çok daha iyi iletkenlerdir. İki farklı metal terminal olarak kullanıldığında, elektronlar bir yönde diğerine göre daha güçlü iter, bir akım yaratır.
• Pil ile çalışan cihazlarda, pilin kendisi, pil yuvasındaki pozitif ve negatif terminalin arasına pil konulduğunda oluşturulan bir iletken devreyle gerçekleşen bir kimyasal reaksiyon aracılığıyla elektron üretir. Kimyasal reaksiyon sadece pil yerindeyken gerçekleşir.
• İletken malzemeler asidik çözeltilere ve sulara (naransı meyvelerdekiler gibi) yerleştirildiğinde, bu da bir kimyasal reaksiyon yaratır. Bu reaksiyon metalin yapısını bozar, elektronları çözeltiye salır.

Deneyinizi Yapın

Hipotez Oluşturun

1. Buradaki elektrik ve pillerle ilgili arka plan bilgilerini çocuğunuzla gözden geçirerek, pillerin ve iletimin nasıl çalıştığına dair temel bir anlayışa sahip olduğundan emin olun. Çocuğunuz malzemeleri gösterin ve bunları pil kullanmadan saati çalıştırmak için kullanacağınızı söyleyin.
2. Her malzemeyi adı ve bileşimiyle (örneğin, bir bakır çivi, bir çinko çivi) tanımlayın ve hepsini birleştirirseniz ne olacağını tahmin etmesini isteyin.
3. Ne yapmanız gerektiğine ve ne olacağına dair basit bir diyagram çizmesini sağlayın. Bu, onun planı ve hipotezi olarak hizmet edecektir.

Nasıl Oynanır

1. Bakır telin bir ucunu çinko çivilerden birinin başının hemen altına sararak güvenli bir şekilde takın. Diğer ucuna küçük bir timsah klemisi takın. Timsah klemisiniz yoksa, telin ucunu olduğu gibi bırakın.
2. İkinci bakır telin ucunu bir bakır çiviye sararak (veya kuruş kullanıyorsanız, elektrik bandıyla takın) bağlayın. Bu telin diğer ucuna diğer timsah klemisini takın. Yine, klemileriniz yoksa telin ucunu olduğu gibi bırakın.
3. Üçüncü telin bir ucuna bir çinko çivi, diğer ucuna bir bakır çivi (veya kuruş) bağlayın.
4. Kablolama bir kenara bırakın, limonları hazırlayın. Kalıcı kalemle bir limonu "Limon 1", diğerini "Limon 2" olarak etiketleyin. Ardından limonları nazikçe sıkıp ve/veya masada hafif basınç uygulayarak yuvarlayarak kabukları kırmadan içlerini yumuşatın ve biraz suyu salın.
5. Limon 1 ve Limon 2'yi masanın yan yana koyun. İlk çinko çivine bağlı teli bulun ve çiviyi Limon 1'e batırın, çivinin kabuğu delinip limonun pulpa kısmına gömüldüğünden emin olun ama limonun diğer tarafından çıkmasın.
6. Bakır çivi veya kuruşa bağlı teli bulun. O çivi Limon 2'ye batırın (veya limonda derin bir yarık açın ve kuruşu yarığa yerleştirin).
7. Ardından, bir ucunda bakır çivi, diğer ucunda çinko çivi olan teli alın. Çinko çiviyi, Limon 2'ye, orada zaten gömülü bakır çividen veya kuruştan yaklaşık 2.5 cm uzaklıkta batırın.
8. Aynı telin bakır çivi/kuruş ucunu, Limon 1'e, zaten gömülü çinko çividen yaklaşık 2.5 cm uzaklıkta batırın. 9. Limon 1'deki telin serbest ucunu, saatın pil terminallerinden birine klemleyerek (veya elektrik bandıyla takarak) saate bağlayın. Devreyi, Limon 2'deki telin serbest ucunu aynı şekilde diğer pil terminaline bağlayarak tamamlayın. Devreyi tamamlamak saati çalıştırmalıdır. Saat çalışmıyorsa, bağlantılar gevşek olabilir, saate bağlı tel uçları aynı metallere takılmış olabilir veya limondan gelen akım çok zayıf olabilir. Tüm bağlantılar doğruysa, limon yerine patates deneyin.

Gözlemler

Kendinize Sorun:

• Neden çinko ve bakır çiviler kullanmamız gerektiğini düşünüyorsunuz?
• Neden saat yanıyor?
• Neden Limon 1 ve Limon 2'yi birbirine bağlamamız gerekiyor?
• Bağlandıklarında limonlar nasıl bir pil gibi davranıyor?
• Limondaki ne, elektrik iletmesine izin veriyor?
• Hangi diğer gıdaların elektrik ileteceğini düşünüyorsunuz?

Ne Oluyor

Çinko ve bakırı limon suyuna koyduğunuzda, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren bir kimyasal reaksiyon oluşur. Bu enerji değişimi bir voltaik reaksiyondur, bu da limonları voltaik bir pile dönüştürür. Kimyasal reaksiyonlar, her metalden salınan elektronları bakır tel aracılığıyla iter ve, metaller farklı olduğu için elektronlar bir yönde daha güçlü iter. Dairesel bir yönde hareket ederler, tellerden saat terminallerine ve tekrar limona giderler, saati çalıştırabilecek kadar güçlü bir elektrik akımı oluşturur. Limon suyu kurumaya başladığında reaksiyon zayıflar ve "pil"i değiştirmeniz gerekir.

Öğrenmeyi Genişletin

Farklı naransı meyveler, portakal suyu veya gazoz kullanarak voltaik pil olarak nasıl çalıştıklarını deneyin.