แบตเตอรี่มะนาวคืออะไร?

แบตเตอรี่มะนาวเป็นการทดลองทางวิทยาศาสตร์แบบคลาสสิกที่ใช้แสดงให้เห็นถึงพื้นฐานของระบบแบตเตอรี่เคมีเพื่อดำเนินการทดลองนี้นักวิทยาศาสตร์ต้องการมะนาวฉ่ำหนึ่งตัวเล็บเหล็กชุบสังกะสีหรือเคลือบสังกะสีและเหรียญทองแดงที่สะอาดหรือส่วนของสายไฟทองแดงในครัวเรือนนักวิทยาศาสตร์ที่สร้างแบตเตอรี่ยังต้องการสายไฟที่มีคลิป Alligator ที่ปลายแต่ละด้านและโวลต์มิเตอร์ที่ละเอียดอ่อนVoltmeters สามารถพบได้ในส่วนแหล่งจ่ายไฟฟ้าของร้านฮาร์ดแวร์ร้านค้างานอดิเรกอิเล็กทรอนิกส์หรือศูนย์ปรับปรุงบ้านไดโอดเปล่งแสงขนาดเล็ก (LED) และอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ ยังสามารถใช้ในการทดสอบแบตเตอรี่มะนาวแม้ว่าโดยทั่วไปจะต้องใช้มะนาวเพิ่มเติม

วิธีการทำงาน

แบตเตอรี่มะนาวขึ้นอยู่กับอิเล็กตรอนและปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดขึ้นเมื่อมีการแนะนำโลหะเข้ากับส่วนผสมที่เป็นกรดมะนาวมีน้ำผลไม้ที่เป็นกรดจำนวนมากซึ่งในคำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์คืออิเล็กโทรไลต์กรดในอิเล็กโทรไลต์ช่วยทำลายโครงสร้างอะตอมของโลหะเช่นทองแดงและสังกะสีทำให้การปล่อยอิเล็กตรอนแต่ละตัวเมื่อนักวิทยาศาสตร์สร้างวงจรโดยการเชื่อมต่อโลหะทั้งสองกับตัวนำอิเล็กตรอนจะไหลผ่านเป็นประจุไฟฟ้าซึ่งสามารถตรวจพบได้บนโวลต์มิเตอร์หรืออุปกรณ์อื่น ๆ

การทำแบตเตอรี่

ก่อนนักวิทยาศาสตร์ที่สร้างแบตเตอรี่มะนาวควรใส่เหรียญทองแดงหรือสายไฟทองแดงในครัวเรือนอย่างระมัดระวังลงในปลายด้านหนึ่งของมะนาวจากนั้นใส่เล็บชุบสังกะสีลงในปลายตรงข้ามเป็นสิ่งสำคัญสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ทำสิ่งนี้เพื่อให้แน่ใจว่าโลหะทั้งสองไม่ได้ติดต่อกันสิ่งนี้จะปิดวงจรและถือโลหะในขณะที่พวกเขาสัมผัสอาจส่งผลให้เกิดแรงกระแทกไฟฟ้าเล็กน้อย

การสร้างประจุ

เล็บและเหรียญกลายเป็นอิเล็กโทรดทั้งทองแดงและสังกะสีอนุญาตให้อิเล็กตรอนไหลผ่านพวกมันซึ่งหมายความว่าพวกเขาได้รับการพิจารณาว่าเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมเหรียญทองแดงหรือลวดถือเป็นอิเล็กโทรดบวก (+) ในขณะที่เล็บเคลือบสังกะสีเป็นอิเล็กโทรดเชิงลบ (-)

อิเล็กตรอนไหลอิสระที่พบในอิเล็กโทรไลต์มะนาว-น้ำอิเล็กโทรไลต์ตามธรรมชาติต้องการย้ายจากลบไปยังขั้วไฟฟ้าบวกการไหลของอิเล็กตรอนเหล่านี้เร็วแค่ไหนที่วัดเป็นแอมแปร์โวลต์มิเตอร์หยิบขึ้นมาโดยการแสดงแรงดันไฟฟ้าซึ่งบ่งชี้ว่าแรงดันไฟฟ้าที่ทำงานภายในวงจร

การวัดแรงดันไฟฟ้า

แบตเตอรี่มะนาวเดียวไม่ได้สร้างแรงดันไฟฟ้าจำนวนมาก แต่โวลต์มิเตอร์ที่ละเอียดอ่อนควรตรวจจับเอาต์พุตไฟฟ้าบางอย่างนักวิทยาศาสตร์ควรเชื่อมต่อคลิปบวกของลวดปลายด้วยปลอกสีแดงเข้ากับเหรียญทองแดงหรือลวดและคลิปเชิงลบปลายด้วยปลอกสีดำไปยังเล็บชุบสังกะสีการอ่านข้อมูลดิจิตอลหรือหน้าปัดอะนาล็อกบนโวลต์มิเตอร์ควรแสดงหมายเลขแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กซึ่งมักจะน้อยกว่าหนึ่งในสิบของโวลต์โดยทั่วไปแล้วไม่เพียงพอที่จะเรียกใช้นาฬิกาดิจิตอลหรือปิดไฟหลอดไฟ แต่มันแสดงให้เห็นว่ากระแสไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นผ่านปฏิกิริยาเคมีภายในแบตเตอรี่มะนาว

เพิ่มประจุ

ในขณะที่แบตเตอรี่มะนาวเซลล์เดียวใช้งานได้มีประจุไฟฟ้าที่มีความหมายเพียงเล็กน้อยแรงดันไฟฟ้าเพิ่มเติมสามารถให้ได้โดยการเพิ่มจำนวนเซลล์หรือมะนาวภายในแบตเตอรี่ชุดของมะนาวสามารถทำงานร่วมกันเป็นแบตเตอรี่เดียวผ่านสายเพิ่มเติมที่ติดอยู่จากอิเล็กโทรดบวกส่วนทองแดงของมะนาวหนึ่งตัวไปยังปลายลบเล็บสังกะสีของอีก

ประมาณสี่มะนาวที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรมด้วยวิธีนี้ควรให้พลังงานเพียงพอที่จะจุดไฟ LED ขนาดเล็กนักวิทยาศาสตร์ควรเชื่อมต่อตะกั่วเชิงลบจากมะนาวปลายด้านหนึ่งไปยังลวด LED ที่อยู่ใกล้กับพื้นที่แบนของปลอกจากนั้นเขาหรือเธอสามารถเชื่อมต่อตะกั่วในเชิงบวกจากมะนาวปลายอีกด้านหนึ่งไปยังสายอื่น ๆแสงสลัว แต่เห็นได้ชัดเจนควรสว่างขึ้นในใจกลางของ LEDมะนาวเพิ่มเติมหรือ CEสามารถเพิ่ม LLS ลงในแบตเตอรี่เพื่อการชาร์จที่มากขึ้นและแสงที่สว่างขึ้น