069 (11)

Wyjaśnienie: Ogniwo słoneczne jest zbudowane z wielu cienkich warstw zawierających fosfor, krzem i metal. Światło padające na ogniwo przechodzi przez pierwszą warstwę i na granicy drugiej warstw y - krzemowej-uwalnia z niej elektrony⁵⁵, które gromadzą się w pierwszej warstwie. Dzięki nadmiarowi elektronów pierwsza warstwa staje się naładowana ujemnie. W warstwie krzemowej powstaje niedobór elektronów i tym samym ładunek dodatni.

Pomiędzy obydwiema warstwami wytwarza się napięcie elektryczne, dzięki któremu podłączony silniczek elektryczny może się obracać.

Dlaczego energia słoneczna nie jest wy korzy stywana w większym niż' dotychczas stopniu?

1.    Ogniwa słoneczne są drogie - kosztują 50-180 marek zachodnionie-mieckich na każdy wat mocy.

2.    Sprawność wytwarzanych obecnie ogniw, które przetwarzają energię św ietlną w elektryczną, jest nieduża - 10-15%.

W 1980 r. Amerykanie zbudowali bardzo lekki samolot napędzany przez ogniwa słoneczne, który był w stanie unieść człowieka w powietrze.

Wykorzystujemy:

ogniwo słoneczne, modelarski silniczek elektryczny, 2 izolowane przewody elektryczne.

Trochę elektrochemii

114. Prąd doktora Gahaniego

Po jednej stronic drewnianej listewki mocujemy za pomocą wkrętów płytkę cynkową wraz z kawałkiem miedzianego dnitu. a po drugiej stronie - płytkę miedzianą z takim samym drutem. Wkręty muszą być na tyle krótkie, by nie stykały się zc Sobą w drewnie. Całość wkładamy do szklanego naczynia z rozcieńczonym roztworem siarczanu miedziowego (na 100 cm³ wody dajemy czubatą łyżeczkę soli).

Do drutów przyłączamy zaróweczkę z latarki kieszonkowej. Niestety, napięcie w ytworzone w naszym ogniw ie jest zbyt niskie i żaróweczka nie świeci. Możemy natomiast „poczuć" elektryczność dotykając obydwu drutów językiem (taką próbę można jeszcze robić z bateryjką do latarki, ale w żadnym przypadku z innymi źródłami prądu). Szczypanie w język i kwaśny posmak świadczą o przepływie prądu elektry cznego (rozdz. 115). W inny sposób możemy wykryć prąd za pomocą małego silniczka modelarskiego, który może działać przy bardzo niskich napięciach.

Przed 200 laty włoski anatom i przyrodnik Luigi Galvani zaobserwował. że mięśnie żabiego uda drgają w zetknięciu z połączonymi ze sobą drutami z różnych metali. W przypadkowo połączonym obwodzie elektrycznym nerwy mięśni reagowały na przepływ prądu wytwarzanego w procesach chemicznych. Dwa różne metale zanurzone w cieczy przewodzącej prąd elektryczny (w elektrolicie) tworzą tzw. ogniwo galwaniczne.

Wykorzystujemy:

słoik po dżemie, listwę drewnianą, kawałek blachy cynkowej i miedzianej, siarczan miedziowy, silniczek modelarski.

115. Elektrochemia na języku

Eksperymenty GaKaniego zachęciły fizyka Alessandra Voltę (1745-1827) do badania procesów zachodzących podczas elektrochemicznego wytwarzania prądu. Volta eksperymentował z różnymi metalami oraz z roztworami różnych soli.

W jednej z prób kładł na języku srebrną lub złotą monetę połączoną cienkim drucikiem z kawałkiem staniolu. Gdy dotykał staniolu czubkiem języka, odczuwał „kwaśny lub ziemisty" posmak.

Niełatwo byłoby nam zdobyć monetę z prawdziwego kruszcu. Zamiast niej użyjemy wąskiego paska miedzi, który połączymy z kawałkiem staniolu (folii aluminiowej). Koniec blaszki miedzianej przyciskamy lekko do środkowej części języka. Równocześnie czubkiem języka dotykamy staniolu. Czujemy kwaśny smak wywołany przez przepływający prąd elektryczny.

137