Hva er et sitronbatteri?

Et sitronbatteri er et klassisk vitenskapseksperiment som brukes til å demonstrere det grunnleggende i et kjemisk batterisystem.For å utføre dette eksperimentet, trenger en forsker en veldig saftig sitron, en galvanisert eller sinkbelagt stålspiker, og en ren kobbermynt eller en del av husholdningskobberkablingen.Forskeren som lager batteriet trenger også en ledning med alligatorklipp i hver ende og et sensitivt voltmeter.Voltmetre kan vanligvis finnes i delen av elektrisk forsyning av en jernvarehandel, elektronisk hobbybutikk eller hjemmeforbedringssenter.Små lysemitterende dioder (LED) og andre elektriske enheter kan også brukes til å teste et sitronbatteri, selv om dette vanligvis krever flere sitroner.

Hvordan det fungerer

Et sitronbatteri er avhengig av elektroner og en kjemisk reaksjon som finner sted når metaller blir introdusert for en sur blanding.Sitronen inneholder en betydelig mengde sur juice, som i vitenskapelig terminologi er en elektrolytt.Syre i en elektrolytt hjelper til med å bryte ned atomstrukturen til metaller, som kobber og sink, og forårsaker frigjøring av individuelle elektroner.Når en forsker oppretter en krets, ved å koble de to metallene med en leder, strømmer elektronene gjennom den som en elektrisk ladning, som kan oppdages på et voltmeter eller annen enhet.

For å lage batteriet

Først skal forskeren lage et sitronbatteri forsiktig sette inn kobbermynten eller husholdningskobberkablene i den ene enden av sitronen, og sett deretter den galvaniserte spikeren i motsatt ende.Det er viktig for forskeren som gjør dette for å sikre at de to metallene ikke tar kontakt med hverandre.Dette ville lukke kretsen og holde metallene mens de berører kan føre til et mildt elektrisk støt.

Opprette ladningen

Spikeren og mynten har nå blitt elektroder.Både kobber og sink lar elektroner strømme gjennom dem, noe som betyr at de regnes som utmerkede elektrisitetsledere.Kobbermynten eller ledningen regnes som en positiv (+) elektrode, mens den sinkbelagte neglen er en negativ (-) elektrode.

Freeflytende elektroner som finnes i sitron-juice-elektrolytten, vil naturlig nok bevege seg fra den negative til de positive elektrodene.Hvor raskt disse elektronene strømmen måles som strøm.Voltmeteret tar seg opp på dette ved å vise spenning, noe som indikerer det elektriske trykket som fungerer i kretsen.

Målingsspenning

Et enkelt sitronbatteri gir ikke en betydelig mengde spenning, men et følsomt voltmeter skal oppdage en viss elektrisk utgang.Forskeren skal koble det positive klippet til en ledning, enden med et rødt foringsrør, til kobbermynten eller ledningen;og det negative klippet, enden med et svart foringsrør, til den galvaniserte neglen.En digital avlesning eller analog skive på voltmeteret skal vise et lite spenningsnummer, vanligvis mindre enn en tidel av en volt.Dette er vanligvis ikke nok til å kjøre en digital klokke eller slå en lyspære, men det viser at en elektrisk strøm har blitt generert gjennom en kjemisk reaksjon i sitronbatteriet.

Øker ladningen

mens et enkeltcelle sitronbatterier funksjonell, det gir liten meningsfull elektrisk ladning.Ytterligere spenning kan tilføres ved å øke antall celler, eller sitroner, i batteriet.En serie sitroner kan fungere sammen som et enkelt batteri gjennom ekstra ledninger festet fra den positive elektroden, kobberdelen, av en sitron til den negative enden, sinkneglen, av en annen.

Omtrent fire sitroner koblet i serie på denne måten skal gi nok kraft til å tenne en liten LED.Forskeren skal koble den negative ledningen fra den ene enden sitron til LED -ledningen nærmest et flatet område av foringsrøret.Han eller hun kan deretter koble en positiv ledelse, fra den andre enden sitron, til den andre ledningen.En svak, men merkbar glød skal lyse i midten av lysdioden;Ytterligere sitroner eller CELLS kan legges til batteriet for større lading og en enda lysere glød.