Maak een batterij uit fruitsap

Maak een batterij uit fruitsap

Maak een echte batterij van fruitsap, muntjes en zinken ringetjes. Laat er een lampje mee branden of een buzzertje mee piepen.

In dit project wordt uitgelegd hoe je zelf een batterij kan maken van fruitsap. Je kan een LEDje doen branden of zelfs andere apparaten van stroom voorzien. Je leert ook wat elektriciteit is en hoe een batterij werkt.

Deze handleiding werd ontwikkeld door Allard Roeterink voor Maakbib.

Benodigdheden

Materialen:

B1

Gereedschap:

  • Schaar
  • Bord
  • Optioneel:

    • Buzzertje
    • Multimeter
    • Klein apparaatje (fietslamp of wekker...)
    • Elektriciteitsdraden of sluitstrips
  • Kniptang
  • Stripper
  • Extra sets van materialen voor meerdere batterijen
  • Project Overzicht

    Eerst gaan we een eenvoudige batterij maken van sluitringetjes, muntjes en fruitsap. Hiermee kunnen we een LED doen branden.

    Nadien kunnen we een buzzertje of andere apparaatjes aansluiten. Als de batterij dan niet krachtig genoeg is, kunnen we meer stroom opwekken door meerdere batterijen te verbinden.

    Tenslotte hebben we ook een aantal proefjes die je zelf kan uitvoeren om zo meer te weten te komen over de werking van een batterij.

    Hoe maak je een batterij uit fruitsap?

    Stap 1: Karton knippen

    Knip een stuk uit de eierdoos van ongeveer 2 cm breed en 8 tot 10 cm lang. Zorg ervoor dat het stukje zo vlak mogelijk is. FS1.1

    Knip deze strook in vijf gelijke vierkantjes.

    Pak een zinken ringetje en leg die op een vierkantje. Knip de hoekjes af die uitsteken voorbij het ringetje zoals in de figuur hieronder. Doe dit met alle vierkantjes.

    FS1.2

    Stap 2: Karton weken

    Schil de vrucht en knijp wat sap uit boven het bordje. Het uitgeknepen vruchtvlees kun je natuurlijk opeten als je het lekker vindt.

    Leg de vijf stukjes karton van de eierdoos in het sap.

    Stap 3: Elastiek knopen

    Pak het elastiek en leg in het uiteinde een knoop, zodat je een lus krijgt waar je duim redelijk makkelijk doorheen past.

    Knip de lus met knoop van het elastiek af en leg dit weg voor straks.

    FS3

    Stap 4: Laagjes en pakketjes opstapelen

    Pak een muntje van 5 eurocent en leg daarop een stukje van het natte karton. Leg daar bovenop een zinken ringetje. Als je geen ringetje hebt, kun je ook een stuk aluminiumfolie van 11cm x 11cm zes keer dubbelvouwen.

    Kijk heel goed of er geen nat karton uitsteekt over het muntje. Dan werkt het niet.

    FS4.1

    Dit stapeltje is al een batterij-pakketje. Maar het is nog niet sterk genoeg, dus we maken er meer. Maak er in totaal ongeveer 5.

    Stapel nu de batterij-pakketjes op elkaar zoals in de figuur hieronder.

    FS4.2

    Pak je lus van elastiek en doe die voorzichtig om het hele stapeltje heen. Je komt eigenlijk handen te kort, dus dit is veel handiger met twee personen!

    Je batterij ziet er dan als volgt uit: FS4.3

    Als je nog druppels sap ziet, veeg die dan weg met een vel keukenpapier.

    Pas op: Kortsluiting!

    Als je een stroomdraadje tussen de negatieve kant (het ringetje) en de positieve kant (het muntje) houdt, gaan de elektronen meteen naar de positieve kant stromen door het draadje. Maar dit doen ze zo hard dat het draadje er heet van kan worden, vooral bij een echte batterij. Dat heet kortsluiting en dat is niet goed.

    Je kan meer te weten komen over elektriciteit en een batterij aan het einde van deze handleiding.

    Alleen als er iets tussen zit dat de elektronen een beetje kan afremmen, zoals een lampje of een zoemertje, mag je de positieve en de negatieve kant verbinden!

    Stap 5: LED aansluiten

    Laten we nu kijken of er een lampje brandt: pak je LED-lampje en vouw de pootjes voorzichtig uit elkaar, alsof het een spagaat maakt. Vouw de pootjes ongeveer halverwege weer terug naar binnen. Je LED ziet er nu zo uit:

    FS5.1

    Schuif het langste pootje onder de elastiek aan de kant van de munt, dus helemaal onderaan. Schuif het andere pootje onder het elastiek aan de kant waar het ringetje boven zit.

    FS5.2

    Als alles goed is, zie je het LEDje nu branden!

    Mogelijke problemen

    Zie je niets branden? Ook niet in het donker? Dan moet je een paar dingen controleren:

    • Kijk of het werkt als je de pootjes van het lampje verwisselt.
    • Misschien steekt er toch wat karton over de rand van de muntjes. Knip af wat uitsteekt.
    • Als je aluminiumfolie hebt gebruikt: misschien is het vierkantje te dun of niet netjes gevouwen.
    • Misschien heb je het karton te veel uitgeperst toen je het tussen het muntje en het ringetje perste. Zorg dat het nat aanvoelt, maar niet zo nat dat er druppels van je batterij lopen.
    • Hoe netter je stapeltje gemaakt is, hoe beter het werkt!
    • Als het lampje na een dag niet meer brandt, hoef je alleen maar een paar druppels water op de kartonnetjes te doen en het gaat weer aan. Het zuur zit er nog in, maar het is alleen uitgedroogd.
    • Als er na een poosje teveel zwarte aanslag op de zinken ringetjes zit, kun je dat er met een stukje schuurpapier af schuren en de ringetjes weer opnieuw gebruiken. Of anders vervangen door nieuwe ringetjes.

    Maak het je eigen!

    Buzzertje aansluiten

    Probeer eens een buzzertje aan te sluiten. Alleen zogenaamd actieve zoemers zullen werken, want die piepen al met wat stroom. Passieve zoemers hebben een geluidsbron nodig, zoals een muziekapparaat. Die moet je dus niet hebben.

    Als je een zoemertje hebt, haak dan het rode draadje rond het elastiek bij het muntje en het zwarte draadje bij het ringetje. Hoor je het zacht zoemen?

    Andere apparaatjes aansluiten

    Kijk of je apparaatjes hebt die op één of twee batterijen werken, zoals een fietslampje of een kleine wekker. Het beste is als je iets hebt met draadjes die je meteen op je eigen sap-batterij kunt aansluiten.

    Als je een apparaatje hebt dat op batterijen werkt, moet je zelf nog draadjes maken naar je eigen batterij. Hiervoor kun je elektriciteitsdraadjes gebruiken of sluitstrips. Snijd aan het uiteinde van ieder draadje de kunststof weg, zodat je alleen metaal ziet.

    Haak één kant van een draadje onder het muntje. Het andere draadje haak je onder het ringetje. Tussen de twee vrije uiteindes van de draadjes staat nu een spanning, die je op je fietslampje of klokje kunt zetten.

    Haal de echte batterij eruit en kijk waar de + en - van de batterij tegenaan zaten. Sluit het draadje dat vanaf het muntje komt aan op de + kant en het draadje vanaf het ringetje aan de - kant. Soms moet je nu nog op “AAN” drukken en misschien werkt je fietslampje of klokje dan wel op fruitstroom!

    MA

    Meer stroom opwekken

    Als je meerdere batterijen gemaakt hebt, kun je nóg meer stroom maken door ze aan elkaar te koppelen. Gebruik hiervoor draadjes zoals hierboven beschreven.

    Eén draadje moet van het muntje van de ene batterij worden verbonden met het ringetje van de andere batterij. Maak nu nog twee draadjes vast: één onder het muntje waar nog niets vast zat en één onder het andere ringetje. Koppel zoveel sap-batterijen aan elkaar als je wilt.

    MS

    Experimenteer zelf

    Hieronder staan een aantal proefjes die je zelf kan uitvoeren om het effect van de verschillende onderdelen te zien:

    • Wat geeft meer stroom: sap van een sinaasappel of van een mandarijn?
    • En sap van een citroen of van een limoen?
    • Welke andere vruchten geven goed sap voor stroom?
    • Wat gebeurt er als je cola gebruikt? Of andere frisdrank? Of azijn? Of afwasmiddel?
    • Zout geeft meer vrije ionen, wat ook meer stroom zou kunnen geven. Test dat eens door zout aan verschillende vloeistoffen toe te voegen.
    • En wat werkt beter: zinken ringetjes of stukjes aluminiumfolie opgevouwen?
    • Welke combinatie geeft het langste licht? En welke het felste?
    • Wat gebeurt er als je meer of minder dan vijf pakketjes opstapelt? Hoeveel lukt nog?
    • Maakt het uit welke kleur LED-lampjes je gebruikt?
    • Doet karton van een eierdoos het beter dan vilt? En karton van een wc-rol?
    • Wat kun je nog meer bedenken om tussen de muntjes en de ringetjes te doen?

    Je kan altijd een multimeter gebruiken om te zien hoeveel spanning je batterij eigenlijk opwekt. Meet ook de spanning eens tussen twee opeenvolgende muntjes. Zo kun je goed zien of er ergens in je pakketje een slechte verbinding is.

    ME

    Volt of Ampère?

    We hebben het hierboven gehad over spanning, die gemeten wordt in Volt. Dat kun je vergelijken met hoe graag de elektronen naar de andere kant willen zoeven door het draadje. Hoe liever ze willen gaan, hoe meer spanning (Volt) je zult meten.

    Er is ook iets dat je kunt meten dat stroomsterkte heet. Dat meten we in Ampère. Dat kun je vergelijken met hoeveel elektronen er naar de andere kant willen gaan. Als je weinig elektronen hebt (dus weinig stroomsterkte), maar die wel heel graag naar de andere kant willen (dus veel spanning), dan kun je best wel iets op die stroom laten werken. Bijvoorbeeld onze verse sap- batterij die een lampje laat branden.

    Andersom kan ook: Als je heel veel elektronen hebt (dus veel stroomsterkte), met maar weinig zin om door het draadje te gaan (dus weinig spanning), dan kun je nog best iets aansluiten en dat laten werken. Bijvoorbeeld als je een heleboel oude sap-batterijen combineert om een lampje te laten branden.

    Maar met weinig spanning èn weinig stroomsterkte, kun je helaas niets beginnen. Dat is het geval als je batterij leeg is: dan zal er niets branden.

    Weetjes en wetenschap

    Wie heeft de batterij uitgevonden?

    In 1800 ontdekte Alessandro Volta dat tussen een schijfje van koper en een schijfje van zink een stroom gaat lopen als je er karton met zuur tussen doet. Hij stapelde er heel veel op elkaar en maakte zo de allereerste batterij.

    Volta

    Dat was een heel belangrijke uitvinding, want daarvoor kende men elektriciteit alleen van de bliksem. Om hem te eren is de eenheid van spanning naar hem genoemd: Volt.

    Wij maken in dit proefje eigenlijk precies na wat deze meneer Volta bouwde. Wij gebruiken fruitsap als zuur. Ook al smaken mandarijnen en sinaasappels best zoet, eigenlijk zijn deze net zo zuur als citroenen.

    In de batterijen die je in de winkel koopt, zitten de laagjes niet meer opgestapeld, maar opgerold. Maar in feite werken ook die precies hetzelfde als onze stapeltjes.

    Wat voor iets is elektriciteit?

    Elektriciteit is een stroom van piepkleine elektronen die door een metalen draadje gaan. Elektronen zijn negatief geladen (dat heet ook min of -) en ze willen heel graag naar de positieve kant (dat heet plus of +).

    In de batterij komen door het zuur heel veel elektronen uit het zinken laagje van het ringetje. Het ringetje krijgt daardoor steeds meer negatieve lading. Aan de kant van het muntje verliest het koperen laagje steeds meer elektronen door het zuur en daar blijft steeds meer positieve lading over.

    Je kan hier wat meer lezen over hoe elektriciteit in een batterij werkt.

    Downloads

    Handleiding: Download