O que é uma bateria de limão?

Uma bateria de limão é um experimento científico clássico usado para demonstrar o básico de um sistema de bateria química. Para conduzir esse experimento, um cientista precisa de um limão muito suculento, uma unha de aço galvanizada ou revestida de zinco e uma moeda de cobre limpa ou uma seção da fiação doméstica de cobre. O cientista que fabrica a bateria também precisa de um fio com clipes de jacaré em cada extremidade e um voltímetro sensível. Os voltímetros geralmente podem ser encontrados na seção de suprimentos elétricos de uma loja de ferragens, loja de hobby eletrônico ou centro de melhoramento da casa. Diodos emissores de luz pequenos (LEDs) e outros dispositivos elétricos também podem ser usados ​​para testar uma bateria de limão, embora isso normalmente exija limões adicionais.

Como funciona

Uma bateria de limão depende de elétrons e uma reação química que ocorre quando os metais são introduzidos em uma mistura ácida. O limão contém uma quantidade significativa de suco ácido, que na terminologia científica é um "eletrólito". O ácido em um eletrólito ajuda a quebrar a estrutura atômica de metais, como cobre e zinco, causando a liberação de elétrons individuais. Quando um cientista cria um circuito, conectando os dois metais a um condutor, os elétrons fluem através dele como uma carga elétrica, que pode ser detectada em um voltímetro ou outro dispositivo.

Fazendo a bateria

Primeiro, o cientista que cria uma bateria de limão deve inserir cuidadosamente a moeda de cobre ou a fiação doméstica de cobre em uma extremidade do limão e depois inserir a haste galvanizada na extremidade oposta. É importante que o cientista faça isso para garantir que os dois metais não entrem em contato. Isso fecharia o circuito, e segurar os metais enquanto eles tocavam poderia resultar em um choque elétrico leve.

Criando a cobrança

O prego e a moeda agora se tornaram eletrodos. Tanto o cobre quanto o zinco permitem que os elétrons fluam através deles, o que significa que são considerados excelentes condutores de eletricidade. A moeda ou fio de cobre é considerado um eletrodo positivo (+), enquanto a haste revestida de zinco é um eletrodo negativo (-).

Os elétrons de fluxo livre encontrados no eletrólito do suco de limão naturalmente querem passar dos eletrodos negativos para os positivos. A rapidez com que o fluxo desses elétrons é medida como amperagem. O voltímetro capta isso exibindo a tensão, que indica a "pressão elétrica" ​​trabalhando dentro do circuito.

Tensão de medição

Uma única bateria de limão não produz uma quantidade significativa de tensão, mas um voltímetro sensível deve detectar alguma saída elétrica. O cientista deve conectar o clipe positivo de um fio, o final com uma caixa vermelha, à moeda ou fio de cobre; e o clipe negativo, o final com uma caixa preta, na haste galvanizada. Uma leitura digital ou mostrador analógico no voltímetro deve mostrar um pequeno número de voltagem, geralmente menor que um décimo de volt. Normalmente, isso não é suficiente para executar um relógio digital ou alimentar uma lâmpada, mas demonstra que uma corrente elétrica foi gerada através de uma reação química dentro da bateria de limão.

Aumentando a carga

Enquanto uma bateria de limão de célula única é funcional, ela fornece pouca carga elétrica significativa. Tensão adicional pode ser fornecida aumentando o número de células ou limões dentro da bateria. Uma série de limões pode funcionar juntos como uma única bateria através de fios adicionais conectados a partir do eletrodo positivo, parte de cobre, de um limão na extremidade negativa, unha de zinco, de outro.

Cerca de quatro limões conectados em série dessa maneira devem fornecer energia suficiente para acender um pequeno LED. O cientista deve conectar o fio negativo de uma extremidade do limão ao fio do LED mais próximo de uma área achatada do revestimento. Ele ou ela pode então conectar um fio positivo, do outro lado do limão, ao outro fio. Um brilho fraco, mas perceptível, deve acender no centro do LED; limões ou células adicionais podem ser adicionados à bateria para maior carga e um brilho ainda mais brilhante.