หน้าหลัก » Blogs » ชั้นเรียนประถม – ประสมศาสตร์ประสานศิลป์ STEM ตอนที่ 88 – แบตเตอรี่ทำงานอย่างไร (1)

สารบัญ

บทความที่เกี่ยวข้อง


แบตเตอรี่ทำงานอย่างไร

เราใช้แบตเตอรี่ (Battery) ในหลายสิ่งหลายอย่างในชีวิตประจำวัน เราบรรจุ (Charge) ไฟฟ้าเข้าไปในโทรศัพท์มือถือทุกๆ วัน นาฬิกาปลุกของเราก็มีแบตเตอรี่สำรอง (Back-up) ในกรณีไฟฟ้าดับ คอมพิวเตอร์โน้ตบุ้ค (Laptop) และคอมพิวเตอร์แท็บเล็ต (Tablet) เป็นเครื่องมือที่สะดวก เพราะสามารถพกพา (Portable) ไปไหนมาไหนได้ นาฬิกาข้อมือหรือแม้แต่รถยนตร์ก็ยังอาศัยพลังแบตเตอรี่ในการทำงาน

แล้วการทำงานพื้นฐานของแบตเตอรี่ล่ะ เป็นอย่างไร? อะไรเกิดขึ้นภายใน (Inside) แบตเตอรี่ที่ทำให้มันมีพลัง? อะไรคือสิ่งที่จำเป็นซึ่งทำให้แบตเตอรี่ทำงาน? แล้วทำไมในที่สุด (Eventually) มันจะหยุดทำงาน เพื่อให้เราซื้อแบตเตอรี่ใหม่? แต่ก็โชคดีที่มีหนทางง่ายๆ ที่จะค้นหา (Investigate) และเรียนรู้ว่า จะสร้างแบตเตอรี่เองที่บ้านได้อย่างไร?

วัสดุ (Material) ที่จำเป็นต่อการทดลอง (Experiment) – วงแหวนสวมเกลียวสังกะสี (Zinc washer) 5 วง เหรียญทองแดง 5 อัน น้ำมะนาวที่เพิ่งคั้นสดๆ (Freshly squeezed) กระดาษเช็ดอย่างหนา (Paper towel) 1 ม้วน กรรไกร (Scissors) 1 อัน จาน (Plate) 1 ใบ ลวดสายไฟ (Wire) 2 เส้น พร้อมด้วยคลิปหนีบชนิดฟันปลา (Alligator clip) ที่ปลายทั้งสอง แผ่นอลูมิเนียม (Aluminum foil) ที่มีความกว้าง 3-4 นิ้ว และหลอดไฟ LED (Light emitting diode = ไดโอดเปล่งแสง) 1 ดวง

ขั้นตอนปฏิบัติ (Procedure) – ช่วยเด็กตัดกระดาษเช็ดอย่างหนาให้เป็นชิ้นสี่เหลี่ยมจัตุรัส (Square) ซึ่งมีขนาด 2” x 2” ให้ได้ 10 ชิ้น แล้วให้เด็กพับครึ่ง (Fold in half) กระดาษหนาแต่ละชิ้น 4 ตลบ กล่าวคือ เมื่อพับสี่เหลี่ยมจัตุรัส 2” x 2” ลงครึ่งหนึ่ง จะกลายเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้า (Rectangle) แล้วพับสี่เหลี่ยมผืนผ้าลงครึ่งหนึ่ง จะกลายเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสอีกครั้ง แต่เป็น 1” x 1”

ปฏิบัติซ้ำ (Repeat) ใน 2 ขั้นตอนสุดท้าย จนกระทั่งในที่สุด กระดาษพับกลายเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสอย่างหนาที่มีด้านข้างเป็น 0.5” x 0.5” ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่าศูนย์กลาง (Diameter) ของเหรียญทองแดงเล็กน้อย จากนั้นให้เด็กพับกระดาษหนาของ 2” x 2” ในลักษณะ (Fashion) เดียวกัน ก่อนดำเนินการขั้นต่อไป

ให้เด็กหย่อน (Dip) กระดาษที่พับไว้แล้ว ลงในน้ำมะนาวที่เพิ่งคั้นสดๆ โดยไม่บีบน้ำมะนาวออก ให้วางชิ้นส่วนกระดาษหนาดังกล่าวบนจานที่เตรียมไว้ แล้วบอกให้เด็กใช้คลิปหนีบฟันปลา 1 อัน พันลวดไปยังแขน (Arm) ข้างหนึ่งของหลอดไฟฟ้า LED และพันลวดอีกไปยังแขนอีกข้างหนึ่ง

ให้เด็กวางวงแหวนสวมเกลียวสังกะสีลงบนแผ่นอลูมิเนียม ให้เขาวางกระดาษหนาที่พับไว้ 1 ชิ้น ซึ่งชุ่มด้วยน้ำมะนาวบนวงแหวน แล้ววางเหรียญทองแดง 1 อันบนวงแหวน วางกระดาษหนาที่พับไว้ชุ่มด้วยน้ำมะนาวอีก 1 ชิ้นบนเหรียญทองแดง ตามด้วยวงแหวนบนเหรียญทองแดงอีกทบหนึ่ง ทำเช่นนี้ไปเรื่อยๆ จนได้วางเหรียญทองแดงอันที่ 5 บนยอด เขาก็จะได้แบตเตอรี่

จากนั้น ให้เด็กทดสอบแบตเตอรี่ โดยให้เขาสัมผัสปลายหลวม (Loose end) ข้างหนึ่งของลวดคลิปฟันปลาที่เชื่อมกับแผ่นอลูมิเนียม แล้วสัมผัสปลายหลวมอีกข้างหนึ่งที่เชื่อมกับเหรียญทองแดงที่อยู่บนยอดสุด หลอดไฟ LED ก็จะสว่างขึ้น

แหล่งข้อมูล:

  1. Sawah, Rihab and Anthony Clark. (2015). The Everything STEM Handbook – Help Your Child Learn and Succeed in the Fields of Science, Technology, Engineering, and Math. Avon, MA: Adams Media.
  2. Chemistry - https://en.wikipedia.org/wiki/Chemistry. [2018, March 1].

สมาชิกที่ใช้งานอยู่ขณะนี้ คน