Wat is een citroenbatterij?
Een citroenbatterij is een klassiek wetenschappelijk experiment dat wordt gebruikt om de basisprincipes van een chemisch batterijsysteem aan te tonen. Om dit experiment uit te voeren, heeft een wetenschapper een zeer sappige citroen nodig, een gegalvaniseerde of zink gecoate stalen nagel en een schone koperen munt of deel van de koperen bedrading van huishoudelijke huishoudelijke. De wetenschapper die de batterij maakt, heeft ook een draad nodig met alligatorclips aan elk uiteinde en een gevoelige voltmeter. Voltmeters zijn meestal te vinden in het elektrische toevoergedeelte van een ijzerhandel, elektronische hobbywinkel of thuisverbeteringscentrum. Kleine lichtemitterende diodes (LED's) en andere elektrische apparaten kunnen ook worden gebruikt om een citroenbatterij te testen, hoewel dit meestal extra citroenen vereist.
hoe het werkt
Een citroenbatterij vertrouwt op elektronen en een chemische reactie die plaatsvindt wanneer metalen worden geïntroduceerd in een zuur mengsel. De citroen bevat een aanzienlijke hoeveelheid zuur sap, die in wetenschappelijke terminologie een 'elektrolyt' is. Zuur in een elektrolyt helpt deAtomische structuur van metalen, zoals koper en zink, waardoor individuele elektronen worden afgegeven. Wanneer een wetenschapper een circuit maakt, door de twee metalen met een geleider te verbinden, stromen de elektronen erdoorheen als een elektrische lading, die kan worden gedetecteerd op een voltmeter of ander apparaat.
het maken van de batterij
Eerst moet de wetenschapper die een citroenbatterij creëert, zorgvuldig de koperen munt of koperen bedrading in het ene uiteinde van de citroen plaatsen en vervolgens de gegalvaniseerde nagel in het tegenovergestelde uiteinde plaatsen. Het is belangrijk dat de wetenschapper dit doet om ervoor te zorgen dat de twee metalen geen contact met elkaar maken. Dit zou het circuit sluiten en de metalen vasthouden terwijl ze aanraken kan leiden tot een milde elektrische schok.
het maken van de lading
De nagel en de munt zijn nu elektroden geworden. Zowel koper als zink laten elektronen erdoorheen stromen, wat betekent dat ze con zijnSidered uitstekende elektriciteitsgeleiders. De koperen munt of draad wordt beschouwd als een positieve (+) elektrode, terwijl de met zink gecoate nagel een negatieve (-) elektrode is.
Vrij stromende elektronen gevonden in de Lemon-Juice-elektrolyt willen natuurlijk van het negatieve naar de positieve elektroden overstappen. Hoe snel deze elektronenstroom worden gemeten als stroomsterkte. De voltmeter pakt dit op door spanning weer te geven, die de "elektrische druk" aangeeft die binnen het circuit werkt.
Voltage meten
Een enkele citroenbatterij produceert geen significante hoeveelheid spanning, maar een gevoelige voltmeter moet wat elektrische uitgang detecteren. De wetenschapper moet de positieve clip van een draad, het uiteinde met een rode behuizing, aansluiten op de koperen munt of draad; en de negatieve clip, het einde met een zwarte behuizing, tot de gegalvaniseerde nagel. Een digitale uitlezing of analoge wijzerplaat op de voltmeter moet een klein spanningsnummer vertonen, meestal minder dan een tiende van een volt. Dit is meestal niet enough om een digitale klok te laten werken of een gloeilamp van kracht te hebben, maar het toont wel aan dat een elektrische stroom is gegenereerd door een chemische reactie in de citroenbatterij.
het verhogen van de lading
Hoewel een citroenbatterij met één cel functioneel is, biedt deze weinig zinvolle elektrische lading. Extra spanning kan worden verstrekt door het aantal cellen of citroenen in de batterij te vergroten. Een reeks citroenen kan samenwerken als een enkele batterij door extra draden die zijn bevestigd vanuit de positieve elektrode, koperen deel, van de ene citroen naar het negatieve uiteinde, zinknagel, van een andere.
Ongeveer vier citroenen die op deze manier in serie zijn verbonden, moeten voldoende vermogen bieden om een kleine LED te verlichten. De wetenschapper moet de negatieve voorsprong van één uiteinde citroen verbinden met de LED -draad die het dichtst bij een afgeplatte gebied van de behuizing ligt. Hij of zij kan vervolgens een positieve voorsprong verbinden, van de andere uiteinde citroen, tot de andere draad. Een vage maar merkbare gloed zou in het midden van de LED moeten aansteken; ADditionele citroenen of cellen kunnen aan de batterij worden toegevoegd voor meer lading en een nog betere gloed.