Co je to citronová baterie?
Lemon baterie je klasický vědecký experiment používaný k demonstraci základů systému chemické baterie. K provedení tohoto experimentu potřebuje vědec jednoho velmi šťavnatého citronu, galvanizovaný nebo zinkový ocelový hřebík a čistou měděnou minci nebo část zapojení mědi. Vědec, který vyrábí baterii, také potřebuje drát s aligátorovými spony na každém konci a citlivým voltmetrem. Voltmeters lze obvykle nalézt v sekci Elektrické napájení v obchodě s hardwarem, elektronickém obchodě s hobby nebo centrem pro zlepšení domova. K testování citronové baterie lze také použít malé diody emitující světlo (LED) a další elektrická zařízení, i když to obvykle vyžaduje další citrony.
Jak to funguje
Citronová baterie se spoléhá na elektrony a chemickou reakci, ke které dochází, když jsou kovy zavedeny do kyselé směsi. Citron obsahuje značné množství kyselé šťávy, která je ve vědecké terminologii „elektrolytem“. Kyselina v elektrolytu pomáhá rozkládatAtomová struktura kovů, jako je měď a zinek, způsobující uvolňování jednotlivých elektronů. Když vědec vytvoří obvod, připojením dvou kovů s vodičem protéká elektrony jako elektrický náboj, který lze detekovat na voltmetr nebo jiné zařízení.
Vytváření baterie
Nejprve by vědec vytvořil citronovou baterii pečlivě vložit měděnou minci nebo měděnou kabeláž do jednoho konce citronu a poté vložit galvanizovaný hřebík do opačného konce. Je důležité, aby to vědce, aby se ujistil, že se tyto dva kovy navzájem naváže. Tím by se obvod uzavřel a držel kovy, zatímco se dotknou, může vést k mírnému elektrickému šoku.
Vytvoření náboje
Na hřebík a mince se nyní staly elektrodami. Jak měď, tak zink umožňují protékat elektrony, což znamená, že jsou consideroval vynikající vodiče elektřiny. Měděná mince nebo drát je považována za kladnou (+) elektrodu, zatímco hřebík potažený zinkem je zápornou (-) elektrodou.
Volně tekoucí elektrony nalezené v elektrolytu citronové šťávy se přirozeně chtějí přesunout z negativních na pozitivní elektrody. Jak rychle se tyto elektrony měří jako amperage. Voltmetr se na to zvedne zobrazením napětí, což označuje „elektrický tlak“ pracující v obvodu.
Měření napětí
Jedna citronová baterie nevytváří významné množství napětí, ale citlivý voltmetr by měl detekovat nějaký elektrický výstup. Vědec by měl spojit pozitivní klip drátu, konec červeným pouzdrem, s měděnou mincí nebo drátem; a negativní klip, konec s černým pouzdrem, na galvanizovaný hřebík. Digitální odečet nebo analogový ciferník na voltmetru by měl vykazovat malé napěťové číslo, obvykle méně než jednu desetinu voltu. To není obvykle enoUgh spustit digitální hodiny nebo napájet žárovku, ale ukazuje to, že elektrický proud byl vytvořen chemickou reakcí v citronové baterii.
Zvýšení náboje
Zatímco je citronová baterie s jednou buňkou funkční, poskytuje jen málo smysluplné elektrické náboje. Další napětí může být zajištěno zvýšením počtu buněk nebo citronů v baterii. Řada citronů může fungovat společně jako jediná baterie prostřednictvím dalších vodičů připojených z pozitivní elektrody, měděné části, jednoho citronu na negativní konec, zinkový hřebík, druhého.
asi čtyři citrony spojené v sérii tímto způsobem by měly poskytnout dostatek energie k rozsvícení malé LED. Vědec by měl spojit negativní vedení z jednoho konce citronu k LED drátu nejblíže k zploštělé oblasti pouzdra. Poté může připojit pozitivní vedení, od druhého koncového citronu k druhému drátu. Ve středu LED by se měla rozsvítit matná, ale znatelná záře; ADDditional Citrony nebo buňky mohou být přidány do baterie pro větší nabití a ještě jasnější záře.