Come Costruire un Orologio a Patate

Usare le patate per creare corrente elettrica potrebbe sembrare impossibile; tuttavia, è in effetti piuttosto semplice generare una carica elettrica utilizzando solo alcuni tuberi e un paio di metalli diversi. Puoi sfruttare questa "batteria" per alimentare un orologio per breve tempo, come esperimento scientifico o solo per divertimento. La composizione della patata permette di condurre l'energia, ma tiene gli ioni di zinco del chiodo separati da quelli del rame, obbligando gli elettroni a muoversi da un capo all'altro e generando in questo modo l'elettricità. Puoi realizzare un orologio a patate con due o più tuberi.

Metodo 1

Metodo 1 di 3:

Usare Due Patate

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Riunisci i materiali necessari. Prima di iniziare a montare l'orologio a patate, devi procurarti tutto quello di cui hai bisogno; la maggior parte è disponibile in ferramenta o nei centri per il bricolage, tranne le patate che devono essere comprate dal fruttivendolo.^{[1]XFonte di ricerca}
- Due patate;
- Due pezzi di filo di rame;
- Due chiodi galvanizzati;
- Tre cavetti a coccodrillo (ogni elemento è composto da due morsetti a coccodrillo collegati da un cavo);
- Un semplice orologio digitale a basso voltaggio.
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Togli le batterie dall'orologio. Una volta completato l'assemblaggio, dovrai connettere il polo negativo e quello positivo della patata ai terminali che si trovano dentro l'orologio, al posto delle batterie. Non devi rimettere lo sportellino che chiude il vano batterie, in modo da avere un facile accesso ai terminali con i cavi.^{[2]XFonte di ricerca}
- Se l'orologio non è dotato di connettori per la batteria identificati chiaramente come positivo e negativo, differenziali con un pennarello indelebile in base alla posizione della batteria stessa.
- Se invece sono etichettati, il positivo è in genere riconoscibile da un segno "+", mentre il terminale negativo da un "-".
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Inserisci un chiodo e un piccolo pezzo di filo di rame in ciascuna patata. Inizia mettendo un'etichetta su ciascun tubero per identificare il numero 1 e il numero 2; questo dettaglio si rivelerà utile nel corso dell'esperimento. Inserisci un chiodo per circa 2,5 cm dentro l'ortaggio, vicino all'estremità. Ripeti la stessa operazione con il segmento di filo di rame sull'estremità opposta o comunque nel punto più lontano possibile dal chiodo.^{[3]XFonte di ricerca}
- Ogni patata dovrebbe avere un chiodo e un filo di rame che spuntano alle due estremità opposte.
- Verifica che i due pezzi di metallo non si tocchino dentro il tubero.
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Usa i cavetti a coccodrillo per collegare le patate e l'orologio. Devi connettere fra loro i tuberi e poi entrambi all'orologio utilizzando i tre cavetti; in questo modo, crei un circuito che coinvolge tutti e tre gli elementi e attraverso cui scorre l'energia elettrica. Ecco come eseguire i collegamenti:^{[4]XFonte di ricerca}
- Collega il cavo di rame della prima patata con il terminale positivo (+) dell'orologio che si trova dentro l'alloggiamento delle batterie. Per questa operazione usa un cavetto a coccodrillo.
- Unisci il chiodo della seconda patata al terminale negativo dell'orologio.
- Usando il terzo cavetto con i morsetti, unisci il chiodo del primo ortaggio al filo di rame del secondo.
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Controlla i collegamenti e imposta l'orologio. Non appena unisci le due patate con il cavetto, l'orologio dovrebbe accendersi. Se non accade nulla, controlla le connessioni, per essere certo che siano corrette e che ci sia il contatto diretto fra i metalli.^{[5]XFonte di ricerca}
- Questo metodo non permette all'orologio di funzionare a lungo; una volta accertato che funziona devi togliere i collegamenti, se speri di presentare il tuo esperimento in classe o a una mostra di scienze.
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Metodo 2

Metodo 2 di 3:

Usare Tre Patate

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Metti insieme il materiale. Come per qualunque esperimento, devi prima procurarti tutto il necessario. Puoi acquistare la maggior parte dei materiali in una ferramenta o un centro per il bricolage oppure potresti già averne alcuni in casa. Procurati:^{[6]XFonte di ricerca}
- Tre patate;
- Tre strisce di rame o, in alternativa, tre monete da un centesimo di euro;
- Tre chiodi galvanizzati;
- Quattro cavetti a coccodrillo (in tutto sono otto morsetti);
- Un orologio digitale a basso voltaggio.
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Infila un chiodo in ciascuna patata. Proprio come nell'esperimento precedente, ogni patata deve avere un chiodo galvanizzato al suo interno. Mettilo nell'estremità del tubero e fallo penetrare per circa 2,5 cm. Ripeti il procedimento con gli altri due ortaggi.^{[7]XFonte di ricerca}
- Verifica che il chiodo non spunti dall'altro lato della patata.
- Non premere il chiodo al punto da metterlo in contatto con la striscia di rame o la monetina che inserisci in seguito.
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Infila la striscia di rame in ogni patata. Premila nell'estremità opposta rispetto al chiodo. Se hai deciso di usare una moneta, fai in modo che metà resti visibile sopra la buccia del tubero, dato che vi dovrai collegare il morsetto a coccodrillo in un secondo momento.^{[8]XFonte di ricerca}
- Se stai usando una striscia di rame, non inserirla tanto da metterla in contatto con il chiodo.
- Cerca di tenere il rame lontano dal chiodo quanto più possibile.
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Collega le patate in serie. Una volta che i chiodi e i pezzi di rame sono nelle estremità di ciascun ortaggio, questa procedura permette di generare più corrente elettrica. Metti le verdure in fila davanti a te e usa i cavetti a coccodrillo per collegarle in serie. Verifica che le patate siano allineate allo stesso modo, con in chiodi rivolti tutti in una direzione e i pezzi di rame nell'altra.^{[9]XFonte di ricerca}
- Fissa un morsetto a coccodrillo al pezzo di rame di ogni tubero e collega quello che si trova all'altra estremità del cavo al chiodo della patata successiva.
- Ripeti il procedimento finché ciascuna patata laterale non è unita a quella centrale per mezzo di un cavetto.
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Unisci i tuberi all'orologio. Le due patate esterne dovrebbero avere un solo cavo a coccodrillo che le unisce a quella centrale. Fissa un morsetto al chiodo libero di una patata e un altro morsetto distinto al pezzo di rame della seconda patata.^{[10]XFonte di ricerca}
- Unisci il morsetto a coccodrillo che si trova all'altra estremità del cavetto connesso al chiodo al terminale positivo dell'alloggiamento della batteria.
- Unisci poi l'altro morsetto che si trova all'estremità del cavetto connesso al pezzo di rame al terminale negativo della batteria.
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Verifica i collegamenti e imposta l'orologio. Quando entrambi i morsetti sono fissati al terminale positivo e negativo, l'orologio dovrebbe accendersi. Se così non fosse, controlla ogni connessione, verifica che sia ben salda e che il metallo del morsetto sia a contatto con il rame.^{[11]XFonte di ricerca}
- Quando i collegamenti sono fissati, l'orologio dovrebbe funzionare.
- Dovresti scollegare l'orologio, per evitare di esaurire tutta l'energia chimica delle patate, nel caso dovessi mostrare il tuo esperimento a una fiera della scienza o in classe.
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Metodo 3

Metodo 3 di 3:

Risolvere i Problemi

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Controlla le connessioni dei cavi. Se l'orologio non funziona, potrebbero esserci dei problemi nelle connessioni tra le patate e l'orologio. Verifica che ogni collegamento sia ben saldo e che non ci sia del materiale che separa il metallo del morsetto dal chiodo o dal rame. Dovresti anche verificare di aver rispettato l'ordine corretto; i cavi dovrebbero collegati dal positivo verso il negativo. Il chiodo di una patata deve essere connesso al rame di quella successiva e così via.^{[12]XFonte di ricerca}
- Prova a sostituire le monete con le strisce di rame, per garantire una connessione forte.
- Verifica che ogni morsetto sia perfettamente collegato al rispettivo cavo.
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Aggiungi un'altra patata. Se il circuito è perfettamente chiuso, ma l'orologio ancora non funziona, le patate potrebbero non produrre una differenza di potenziale sufficiente per alimentarlo. Puoi usare un multimetro o un voltmetro per controllare la tensione, se li possiedi, oppure puoi provare ad aggiungere un altro tubero in serie alla batteria, per aumentare l'energia generata.^{[13]XFonte di ricerca}
- Collega la patata addizionale come hai fatto con le altre: fissa il morsetto che proviene da un pezzo di rame al chiodo del tubero successivo e poi il morsetto che proviene dal pezzo di rame di questa seconda patata all'orologio o alla patata adiacente.
- Se l'orologio non funziona nonostante l'aggiunta, potrebbe esserci un problema di collegamento o con l'orologio stesso.
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Metti le patate in ammollo nel Gatorade. Lasciandole a bagno per tutta la notte in questa bibita, aumenti la loro conducibilità e permetti loro di alimentare l'orologio. Il Gatorade contiene degli elettroliti che aiutano il passaggio della corrente in ciascun tubero, ma devi aspettare tutta la notte, per essere sicuro che gli elettroliti raggiungano il nucleo della patata.
- Il Gatorade contiene anche l'acido fosforico, che incrementa le proprietà di conduzione elettrica.
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Sostituisci le patate con un frutto che conduce elettricità. Se non riesci a far funzionare l'orologio con le patate, puoi provare con un altro vegetale. I limoni e le arance sono perfetti per questo scopo; metti il chiodo e la striscia di rame nel frutto, proprio come hai fatto con le patate.^{[14]XFonte di ricerca}
- Facendo rotolare il frutto sul tavolo prima di procedere alle connessioni, puoi spezzarne la polpa interna facendo muovere più facilmente il succo; di conseguenza, anche l'energia elettrica può viaggiare con maggiore fluidità.
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Verifica di avere i materiali giusti. Se utilizzi quelli scorretti, potresti incontrare parecchie difficoltà e non riuscire inoltre ad assemblare l'orologio a patata. Controlla ciò che acquisti, osserva le confezioni, per essere certo che si tratti di quello che ti serve.
- Leggi le scritte riportate sulla confezione dei chiodi, in modo da assicurarti che siano galvanizzati. Sebbene quasi tutti quelli presenti in commercio li siano, questo esperimento non funzionerebbe con dei chiodi non galvanizzati.
- Accertati che l'orologio funzioni con 1-2 volt e che possa ospitare la classica batteria a bottone. Puoi determinare il voltaggio necessario leggendo la scheda informativa del prodotto che si trova sulla confezione.^{[15]XFonte di ricerca}
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Avvertenze

Non mangiare le patate che hai usato per questo progetto.
È necessario controllare i bambini piccoli durante l'esecuzione di questo esperimento, perché i chiodi e i fili di metallo sono appuntiti e potrebbero causare delle ferite, se manipolati in maniera scorretta. Non perdere di vista i piccoli neppure mentre tolgono le batterie.