นาฬิกาพลังน้ำ

    "นาฬิกาพลังน้ำ" สื่อเรียนรู้วิชาวิทยาศาสตร์ที่สามารถทดลองได้ด้วยตัวเอง พบกับการทดลองเคมี น้ำทำให้เกิดไฟฟ้าได้อย่างไร? โดยความรู้ที่ได้จากการทดลองจะเชื่อมโยงสู่ STEM Education ได้เป็นอย่างดี



    ชิ้นส่วนอุปกรณ์การทดลอง ประกอบด้วย
- แผ่นสังกะสี 1 แผ่น (สีเทาเงิน)
- แผ่นทองแดง 1 แผ่น (สีน้ำตาลอ่อน)
- แผ่นเทปใส 2 แผ่น
- ถ้วยพลาสติก 1 ใบ
- โมดูลนาฬิกา LCD 1 ชุด

    การทดลอง
1. พันสายไฟของโมดูลนาฬิกา LCD เข้ากับแผ่นสังกะสีและแผ่นทองแดง พันทับด้วยแผ่นเทปใส
2. เตรียมน้ำใส่แก้วพลาสติกครึ่งแก้ว จุ่มแผ่นสังกะสีและแผ่นทองแดงลงไป สังเกตผล

    จะเกิดอะไรขึ้น? ถ้าจุ่มแผ่นสังกะสีและแผ่นทองแดงลงไปเป็นน้ำแบบอื่นๆ เช่น น้ำอัดลม น้ำส้มสายชู น้ำเกลือ น้ำโซดา... จะเกิดอะไรขึ้น? ถ้าเสียบแผ่นสังกะสีและแผ่นทองแดงลงในผลไม้หรือผัก เช่น ส้ม มะนาว แตงโม มันฝรั่ง แตงกวา หอมใหญ่ แครอต แอปเบิ้ล มะเขือเทศ นาฬิกา LCD จะทำงานติด เห็นตัวเลข แสดงว่ามีไฟฟ้าเกิดขึ้น

    ความรู้พื้นฐาน
    หลักการของเซลล์เคมีไฟฟ้า คือ การเปลี่ยนจากพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยนำขั้วไฟฟ้า คือ แผ่นทองแดง และแผ่นสังกะสีจุ่มในสารอิเล็กทรอไลต์ โดยสารอิเล็กทรอไลต์จากการทดลองได้จากน้ำหรือชิ้นส่วนของผลไม้บางชนิด ในการทดลองกำหนดให้แผ่นสังกะสีเป็นขั้วลบ และแผ่นทองแดงเป็นขั้วบวก ขั้วไฟฟ้าทั้งสองจะทำปฎิกิริยากับสารละลายแล้วเกิดการแตกตัว โดยสังกะสีจะแตกตัวให้อิเล็กตรอน ทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากขั้วสังกะสีไปสู่ขั้วทองแดง ขั้วสังกะสีจะเป็นขั้วไฟฟ้าลบและมีศักย์ไฟต่ำส่วนขั้วทองแดงจะเป็นขั้วไฟฟ้าบวกและมีศักย์ไฟฟ้าสูง ดังนั้นจะทำให้มีกระแสอิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากขั้วสังกะสีไปสู่ขั้วทองแดง เกิดเป็นกระแสปริมาณไม่มากนัก แต่เพียงพอที่จะให้พลังงานแก่หลอดไฟ LED นาฬิกาเล็ก ๆ หรือโมดูลเสียงได้