ジャガイモを使って電流を流すのは不可能に思えるかもしれないが、ジャガイモと数種類の金属を使うだけで、実は簡単に電気を発生させることができる。 このポテト・バッテリーを使えば、科学プロジェクトや単なる遊びで、短時間時計を動かすことができる。ジャガイモは電気を通すが、爪の中の亜鉛イオンと銅イオンを引き離し、電子を一方から他方へ移動させることで電流を発生させる。2個以上のじゃがいもを使って、じゃがいも時計を作ることができる。
方法1
2個のジャガイモで時計を作る
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必要な材料を集める。 ポテトクロックを作り始める前に、まず必要なものを集めなければなりません。 ジャガイモ以外は、お近くの金物店やホビーショップで購入できます。
- ジャガイモ2個（品種は問わない
- 銅線2本
- 亜鉛メッキ釘2本
- ワニ口クリップ3個（2個ずつ針金でつなぐ）
- 1～2ボルトのデジタル時計
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デジタル時計から電池を外す。 完成すると、ポテトが時計内部の電池端子のプラス（＋）とマイナス（-）に接続され、電池の機能が置き換わる。電池カバーを外したままにしておくと、ワイヤーで簡単に端子にアクセスできます。
- 時計に電池のプラス（＋）とマイナス（-）のコネクタのラベルがない場合は、電池の接続方法に基づいて、永久マーカーを使用してそれらを自分でマークします。
- もしラベルがあれば、プラス側には "+"、マイナス側には"-"が表示されます。
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それぞれのジャガイモに、釘を1本と短い銅線を1本差し込む。 ジャガイモに1と2のラベルを貼ることから始める。 そうすることで、実験を進める際に区別しやすくなります。次に、それぞれのジャガイモの端に近い部分に、1インチ（2.5cm）ほど釘を1本ずつ押し込みます。 釘が固定されたら、銅線をジャガイモの反対側の端に、できるだけ釘から離れた位置から押し込む。
- それぞれのジャガイモの反対側の端から、1本の釘と1本の銅線が出ているはずだ。
- ジャガイモの中で釘と針金が触れないように注意する。
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ワニ口クリップを使ってジャガイモと時計を接続する。 3つのワニ口クリップを使って、それぞれのジャガイモと時計を接続します。そうすることで、時計とそれぞれのジャガイモを含む回路ができ、電流が通るようになります。 以下をそれぞれ接続します：
- 1つ目のワニ口クリップを使って、1つ目のジャガイモの銅線を時計の電池室のプラス（＋）端子に接続します。
- 2番目のポテトの釘を時計のマイナス(-)端子に接続する。
- 3つ目のワニ口クリップを使って、1つ目のジャガイモの釘を2つ目のジャガイモの銅線に接続します。
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接続を確認し、時計をセットする。 3つ目のワニ口クリップを2つのジャガイモに接続すると、すぐに時計がオンになるはずです。 もし点灯しない場合は、それぞれの接続がしっかり締まっているか、金属と金属がしっかり接触しているかを確認してください。
- この方法はあまり長持ちしないので、動作を確認した後、この時計を科学フェアに出したり、クラスで発表したりする場合は、接続を外した方がよいかもしれません。
方法2
3ポテトクロックを作る
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材料を集めることから始めます。 どんな実験でもそうですが、必要な材料を集めることから始めなければなりません。 ほとんどの材料は、お近くの金物店やホビーショップで購入することができます。 以下のものを集める：
- ジャガイモ3個（品種は問わない
- 銅帯3本、または小銭でも可
- 亜鉛メッキの釘3本
- 針金でつないだワニ口クリップ5個（合計10個）
- 1～2ボルトのデジタル時計
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それぞれのジャガイモに釘を1本ずつ刺す。 2個のジャガイモで時計を作るのと同じように、それぞれのジャガイモに1本の亜鉛メッキ釘を刺します。 釘をジャガイモの端近くに置き、1インチ（2.5cm）ほど押し込む。そして、残りの2個のジャガイモも同じ手順を繰り返す。
- 釘がジャガイモの反対側を突き破らないように注意する。
- ジャガイモに釘を押し込んで、テキストを挿入するペニーまたは銅片に触れないようにします。
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それぞれのジャガイモにペニーまたは銅片を挿入します。 釘の反対側の端にあるジャガイモに、1円玉または銅片をそれぞれ押し込みます。 1円玉を使う場合は、1円玉の半分がジャガイモの皮の上に見えるようにジャガイモに押し込みます。
- 銅のストリップを使う場合は、爪に接触するほどジャガイモに挿入しないように注意してください。
- ジャガイモの中で、銅と釘をできるだけ離すようにしてください。
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ジャガイモを直列につなげます。それぞれのジャガイモの端に亜鉛メッキの釘と銅片を入れたら、より多くの電気を作るために直列につなげます。 3つのジャガイモを目の前に一列に並べ、ワニ口クリップユニットとワイヤーを使って順次接続します。 ジャガイモが同じように並んでいることを確認し、釘がすべて片側に、銅がもう片側になるようにします。
- 最初のポテトの銅の端にワニ口クリップを取り付け、2番目のポテトの釘に接続します。
- 番目のジャガイモの銅の端を3番目のジャガイモの釘に接続する。
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ポテトを時計に接続します。 外側の2つのポテトは、真ん中のポテトに接続するワイヤーを1本だけにします。 次に、ワニグチクリップユニットを1つのポテトの残りの爪に取り付け、もう1つの別のクリップをもう1つのポテトの残りの銅片に取り付けます。
- ワニグチクリップユニットを爪から時計の電池室内のマイナス（-）端子に取り付ける。
- 最後の銅片から出ているワニ口クリップを、電池のプラス（＋）端子に取り付ける。
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接続を確認し、時計をセットする。 両方のクリップがプラス（＋）とマイナス（-）の電池端子に取り付けられたら、時計はオンになるはずです。 点灯しない場合は、各接続部がしっかりと取り付けられているか、金属と金属がしっかりと接触しているかを確認してください。
- しっかりと接続されれば、時計は点灯します。
- 品評会や授業でこの実験を見せる必要がある場合は、ジャガイモの化学エネルギーが枯渇しないように、電池を外したほうがよいでしょう。
方法3
ポテトクロックのトラブルシューティング
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ワイヤーの接続をチェックします。 時計が動かない場合は、ジャガイモと時計の接続に問題がある可能性があります。 各接続部がしっかりと締まっていること、ワニ口クリップの金属と亜鉛メッキの釘や銅片が分離していないことを確認してください。 また、接続が正しい順序で行われていることを確認する必要があります。1つのジャガイモの釘は、次のジャガイモの銅に接続する必要があります。電池のマイナス（-）端子は常に釘に接続し、プラス（＋）端子は常に銅に接続する。
- 強力な接続を確保するために、小銭を銅のストリップに置き換えてみてください。
- それぞれのワニ口クリップが、あるべき場所にしっかりと取り付けられていることを確認してください。
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ポテトをもう一つ追加する。 すべてが正しく接続されているにもかかわらず、時計が動作しない場合は、ジャガイモが時計に電力を供給するのに十分な電圧を生成していない可能性があります。 マルチメーターや電圧計を使って、ポテトバッテリーから発生する電圧の量をチェックすることもできますし、バッテリーチェーンにもう1つポテトを追加して電力量を増やしてみることもできます。
- ポテトの銅の部分から次のポテトの亜鉛メッキの釘にワニ口クリップを接続し、そのポテトの銅の部分から時計または次のポテトに接続します。
- 別のジャガイモを使っても時計が動かない場合は、接続か時計に問題がある。
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ジャガイモをゲータレードに浸す。 ジャガイモをゲータレードに一晩浸すと、ジャガイモの導電率が上がり、ジャガイモで動く時計が確実に動くようになります。 ゲータレードには電解質が含まれており、ジャガイモに電流を流すのに役立ちますが、電解質がジャガイモの中心部まで届くようにするには、ジャガイモを一晩浸す必要があります。
- ゲータレードにはリン酸も含まれており、これが導電性を高める。
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ジャガイモの代わりにレモンかオレンジを使う。 ジャガイモを使った時計がうまく動かない場合は、ジャガイモをレモンやオレンジのような導電性のある果物に変えてみるのもよいだろう。ジャガイモと同じように、釘と銅を果物に刺してください。
- 最初に果物をテーブルの上で転がすと、果物の内部が壊れやすくなり、液体が伝わりやすくなり、その結果電流が流れやすくなります。
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材料が正しいことを確認してください。 不適切な材料を使用すると、ポテトクロックを正しく組み立てることが難しくなったり、不可能になったりします。 材料とその梱包をよく確認し、あなたが持っていると思うものが揃っていることを確認してください。
- 購入した釘のパッケージに、亜鉛メッキと書いてあることを確認してください。 ほとんどの釘はそうですが、そうでない場合はこの実験はうまくいきません。
- 購入した時計が1～2ボルトで動き、従来の「ボタン型」電池で動くことを確認する。 必要なボルト数は、パッケージの製品情報に記載されている。
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