Skip to content

Как из лимона сделать батарейку: Батарейка из лимона — проще не бывает!

by alexxlab

Содержание

Как сделать батарейку из лимона

На чтение 2 мин.

Удивительные вещи творятся порой вокруг. Оказывается, батарейку можно сделать не только из овощей – подходит картофель, но из цитрусовых. Причем лучше всего из лимона. Сама поделка отличается простотой и является хорошей демонстрацией физических процессов, которые изучают школьники.

Идея с использованием сока лимона в батареях не нова. Она известна с 1800 года по опытам Алессандро Вольта, придумавшего элемент питания из соединенных между собой цинковой и медной пластин и прокладкой между ними, которую он пропитал лимонным соком.

Существует два варианта батарейки из лимона. Для реализации первого нужен: лимон; два медных проводника 10-сантиметровой длины, толщиной 0,2…0,5 мм, имеющих изоляцию; канцелярская скрепка из стальной проволоки; маленькая лампочка (подходит та, которую вставляют в карманный фонарик).

Начинают с зачистки концов проводников от изоляции на 2…3 см.

Конец одного провода прикручивают к меньшей стороне скрепки.

Готовят лимон. Его разминают в руках, чтобы разрушились внутренние перегородки. Затем в кожуре делают прорезь на ширину скрепки. На расстоянии 2…3 см от него устраивают прокол швейной иглой.

В надрез вставляют свободной стороной скрепку, в прокол – конец второго проводника. Прикладывают свободные концы проводов к основанию и верху цоколя лампочки – она должна засветиться. Если этого не произойдет, то соединяют проводниками последовательно несколько лимонов, увеличивая мощность «батарейки». У одного лимона она примерно 1 Вт.

Для реализации второго варианта нужно запастись: лимоном; медной монетой; оцинкованным гвоздем; двумя отрезками медной проволоки; лампочкой.

В кожуре лимона делают недалеко один от другого два разреза. К гвоздю и монете присоединяют очищенные от изоляции концы проводников, после чего их располагают в устроенных ранее надрезах. Свободные концы проводов подводят к лампочке – она загорится.

Работа батареек на лимоне объясняется тем, что внутри его имеется кислая среда. Оцинкованная скрепка или гвоздь, помещенные в нее, служат отрицательным электродом и выделяют свободные электроны. Медь является положительным электродом, сильным окислителем и притягивает их. Если цепь замкнута лампочкой, то электроды начинают перетекать от анода (цинк) к катоду (медной проволоке, монетке). В цепи возникает электричество, которое «зажигает» лампочку.

Лимонная батарейка!

Название видео

 

 

Представляешь, как изменилась бы наша жизнь, не будь в ней батареек? Если бы не было этого удобного способа хранения электричества, мы бы не пользовались всеми нашими электронными девайсами вроде мобильного телефона, планшета, ноутбука. Не было бы и многих других привычных вещей – от радиоуправляемых машинок с фонариками до слуховых аппаратов. Им всем тоже нужна розетка, чтобы работать.

 

В 1800 году Алессандро Вольта изобрел первую батарею. С тех пор ученые трудились не покладая рук, чтобы ее постоянно совершенствовать. Сложи вместе все эти годы научной работы и все то разочарование, которое постигает тебя, когда батарейка садится.  А теперь представь – ты можете ее сделать дома, из подручных средств! Попробуй, и это наверняка «зарядит» твое воображение!

 

Немного информации

Батареи – это контейнеры, которые хранят химическую энергию, которая может быть преобразована в электрическую, другими словами – в электричество. К образованию энергии приводит электрохимическая реакция. Реакция обычно происходит между двумя кусками металла, называемыми электродами, и жидкостью или пастой, называемой электролитом. Чтобы батарея работала хорошо, электроды должны быть сделаны из двух разных металлов. Это гарантирует то, что один электрод будет вступать в реакцию с электролитом отличную от той,которая произойдет между другим элеткродом и электролитом. Это различие и есть источник энергии. Соедини два электрода с материалом, который хорошо проводит электроэнергию (так называемый проводник) и запусти химическую реакцию! Батарея генерирует электричество! Делая соединения, помни: электричество выбирает пути наименьшего сопротивления. И если есть несколько путей от одного электрода к другому, электричество выберет самый простой из них.

 

Теперь, когда ты знаешь основные принципы работы батареек, давай посмотрим, что есть в нашем доме. Алюминиевая фольга – прекрасный проводник, электричество легко проходит через нее. Кстати, наше тело – тоже отличный проводник, но не такой хороший, как алюминиевая фольга. Электродами послужат медные монетки, спрятанные в свинку-копилку. Что же до электролитов – их полно на нашей кухне, и один из них – лимонный сок.

 

Да-да, сделать батарею своими руками гораздо проще, чем ты мог подумать!

Название изображения

Материалы

  • Две медные монетки
  • Вода
  • Несколько капель средства для мытья посуды
  • Бумажные полотенца
  • Алюминиевая фольга (девять отрезков по 60 сантиметров)
  • Ножницы
  • Линейка
  • Лимон (желательно с кожицей)
  • Тарелка
  • Нож (и помощь взрослого человека при его использовании)
  • Две скрепки с пластиковым покрытием

Подготовка

  • Вымой монетки в мыльной воде, затем обсуши их бумажным полотенцем; это удалит грязь, которая могла к ним прилипнуть.
  • Аккуратно вырежи три прямоугольника из алюминиевой фольги размером 3 х 20 см.
  • Сложи каждую полосу три раза, чтобы получить три крепкие алюминиевые полоски толщиной 1 см и длиной 20 см.
  • Примечание: В этом упражнении мы будем делать батареи очень низкого напряжения. Количество электроэнергии, вырабатываемой этой самодельной батареей, является безопасным, и ты сможешь протестировать ее, почувствовав слабый ток при нажатии пальцем. Более высокое напряжение электроэнергии может быть очень опасным и даже смертельным; ты не должен экспериментировать с батареями из магазина или розетками!

Процесс

  • Положи лимон на бок на тарелке и попроси взрослого сделать небольшой надрез в  середине лимона. Сделайте разрез около двух сантиметров в длину и один сантиметр глубиной.
  • Сделайте второй аналогичный разрез на расстоянии около одного сантиметра от первого и параллельно ему.
  • Вдави монетку в первый разрез, пока над кожей лимона не останется только половинка монеты. Часть монетки должна быть в контакте с лимонным соком, потому что именно он служит электролитом. Сама монетка в контакте с лимонным соком служит в качестве первого электрода.

Примечание: Если у твоего лимона очень толстая кожа, тебе, возможно, потребуется помощь взрослого, чтобы аккуратно срезать лишнюю цедру.

Догадываешься, почему так важно, чтобы часть монетки была в контакте с лимонным соком?

  • Помести одну из алюминиевых полосок во второй разрез, убедись, что часть алюминия находится в контакте с лимонным соком.

Угадай, какой частью батареи служит алюминиевая полоса внутри лимона? Как ты думаешь, важно ли, чтобы алюминий был в контакте с лимонным соком?

  • Ты только что сделал батарейку! Она имеет два электрода, изготовленных из различных металлов и электролит, разделяющий их.

Как ты думаешь, будет ли эта батарея вырабатывать электроэнергию, или ей чего-то не хватает?

  • Твой аккумулятор может вырабатывать электроэнергию, но будет делать это только тогда, когда электроды будут соединены с чем-то, что проводит электричество. Для этого прикрепи вторую алюминиевую полосу к части монетки, торчащей из лимона, скрепкой с пластиковым покрытием. Убедись, что алюминий касается монетки и электроэнергия может пройти между медью и алюминием.

Ты использовал алюминиевую полоску, чтобы создать соединение. А пластиковая полоска сработала бы?

Знаешь, почему тебе не нужно создавать подключение ко второму электроду для этой конкретной батарейки?

  • Как только две алюминиевые полоски соприкоснутся друг с другом, в батарее будет вырабатываться электричество, оно будет проходить через полоски, от одного электрода к другому. Ты не можешь видеть электричество, но можешь почувствовать его. Держи две полоски на расстоянии одного сантиметра друг от друга и прикоснись к ним пальцем.

Чувствуешь покалывание от небольшого количества электроэнергии, которая проходит от одной алюминиевой полоски в другую через твое тело?

  • Чтобы получить больше электрического сока (и немного более сильные ощущение покалывания), можешь сделать вторую батарею, идентичную первой. Выбери другое место на этом лимоне или используй второй лимон, чтобы сделать второй аккумулятор. Обрати внимание, что тебе для этого понадобится только одна алюминиевая полоска. Для подключения второй к первой нужно найти алюминиевую полосу на первой батарее, которая служит электродом (ее кончик вставлен в лимон). Используй скрепку с пластиковым покрытием, чтобы прикрепить другой конец этой алюминиевой ленты к монетке второго аккумулятора. Это соединит алюминиевый электрод первого аккумулятора с медным электродом второго аккумулятора.
  • Протестируй набор подключенных батарей так же, как тестировал одну батарею, чтобы концы алюминиевой фольги торчали из твоего приспособления (те, что имеют свободный конец) и были в контакте с твоими пальцами.

Чувствуешь электроэнергию? А в первом случае чувствововал? Есть ли разница в ощущениях?

Внимание: Если что-то не получилось, проверь, касаются ли монетки-электроды и алюминиевые полоски-электроды лимонного сока-электролита. Проверь контакт между фольгой и монеткой, алюминиевые полоски не должны касаться друг друга. Если все правильно, но ты по-прежнему не чувствуешь ток, попроси своего друга или родителей опробовать твою батарею. Может, электричества недостаточно. Тогда нужно смастерить еще одну батарею.

 

Дополнительно

  • Теперь, когда ты научился определять, есть ли в нашей батарее электричество, попробуй разные конфигурации.

Что произойдет, если алюминиевые полоски будут касаться друг друга? Что будет, если ты заменишь фольгу на пластиковую полоску или на зубочистку?

  • Способ, которым ты воспользовался в этом опыте, ученые называют «последовательным соединением батарей в цепи».

Как ты думаешь, количество батарей в цепи влияет на то, какую силу тока ты чувствуешь?

  • Попробуй использовать другие комбинации металлов.

Что будет, если в качестве электродов будут использоваться две монеты? А что будет, если один из электродов будет медным, а второй никкелевым? 

Имей в виду, иногда сила тока может быть настолько слабой, что ты ее не почувствуешь. Соедини две или более батарей такого типа, тогда ты наверняка сможешь проверить, работают ли они.

  • Мы использовали лимон в качестве электролита для батареи.

Как ты думаешь, нам подойдут другие фрукты или овощи? Можно ли сделать батарею из картофеля, яблока или лука? Поэкспериментируй на кухне (с разрешения родителей, конечно). Какой фрукт или овощ подойдет для батареи лучше всего?

  • Если у тебя есть светодиод, можно исследовать, как много лимонных батарей необходимо, чтобы его зажечь.

 

Наблюдения и результаты

  • Почувствовал ли ты покалывание в подушечках пальцев? Аккумуляторы, которые ты только что сделал своими руками, имеют медный и алюминиевый электроды, разделенные электролитом – лимонным соком. Твой аккумулятор будет генерировать электричество тогда, когда у электричества появится путь от одного электрода к другому. Мы проложили этот путь с помощью алюминиевых полосок, ведь алюминий – отличный проводник.
  • Когда ты потрогал алюминиевую полоску пальцами, ты пропустил немного электричества через свое тело, которое тоже является проводником. При этом ты мог почувствовать небольшое покалывание в подушечках пальцев. У одного человека оно может быть сильнее, у другого – слабее. Пластик и дерево – плохие электрические проводники. Используя их, ты не почувствуешь электричества. Металлы же, напротив, отлично проводят электричество. Использование разных металлов в качестве электродов позволит генерировать разное количество электричества. А вот при использовании одного и того же металла в качестве электродов электричество вырабатываться не будет.
  • В этом опыте ты создал аккумулятор с очень низким напряжением. Никогда не экспериментируй с батарейками из магазина или розетками! Это опасно для жизни!

Как сделать батарейку из лимона

В последнее время в интернете можно увидеть множество потрясающих роликов об интересных поделках, полезных лайфхаках и научных опытах. Насколько применимы они в реальной жизни? Работают ли они за пределами интернета? Правда ли, что можно сделать батарейку из лимона своими руками?

Как оказалось, смастерить такое устройство более, чем реально! Самые первые опыты, которые привели к изобретению современной батарейки, были проведены еще в 18-м веке! Если уж в то далекое время кто-то смог обнаружить ток с помощью подручных средств, то провести подобный эксперимент сейчас не составит особых проблем.

Нужно пробовать!

Этот опыт обязательно стоит провести, если дома подрастает школьник. Увлекательно и с пользой можно приобщить ребенка к физике, если вместе соорудить такую фруктовую батарейку. Особенно интересно поучаствовать в нем будет мальчишкам. Это не скучная домашка и задачки! А настоящий научный эксперимент! Тем более, что никаких особенных приспособлений для этого не нужно — достаточно лишь самых обычных предметов, которые найдутся в каждом доме.

Что понадобится для создания батарейки из лимона

  1. Цинковые болты или шурупы, оцинкованные гвозди — будущие отрицательные электроды.
  2. Медные пластины, монеты — послужат положительными электродами.
  3. Лимоны, сок которых станет электролитом. Именно от него зависит очень многое в этом опыте. Лимоны должны быть как можно более сочными.
  4. Проводки для соединения элементов. Их нужно предварительно очистить от изоляции. Подойдут любые небольшие кусочки проводков.
  5. Светодиод. Он станет потребителем тока, живым иллюстратором успеха эксперимента. Можно купить в магазине радиотоваров или использовать диод от любой ненужной техники или старого магнитофона. Более мощные устройства (лампа накаливания) брать не нужно — силы тока, добытого в опыте, попросту не хватит.
  6. Мультиметр. Его может и не быть, но он сделает опыт более наглядным и интересным.

Эксперимент!

Закончив поиски нужных предметов, можно приступать к самому интригующему. Созданию тока! Как же из лимона сделать батарейку?

Обязательно нужно подготовить фрукты. Цитрусы необходимо тщательно размять, надавливая пальцами и с нажимом катая по столу до тех пор, пока они не станут мягкими. Потеря упругости означает, что они выделили большое количество сока внутри. Чем его больше, тем лучше. Именно от количества сока, который играет роль электролитического раствора, зависит успех эксперимента.

После этого нужно закрепить на батарейке из лимона электроды. С одной стороны аккуратно вставляем положительный (медная монета), а с другой стороны -отрицательный (цинковый болт) электроды. Лучше вставлять их примерно на треть или половину длины, оставляя место для проводков.

Еще один важный момент — электроды не должны прикасаться друг к другу ни внутри, ни снаружи фрукта. Иначе обязательно возникнет короткое замыкание.

Сверху на электроды необходимо аккуратно закрепить проводки. Если они будут иметь зажимы на концах, то это существенно облегчит процесс и упросит задачу.

Подключить прибор

После соединения всех элементов можно посмотреть, сколько тока «выдает» одна батарейка из лимона. Вот тут обязательно пригодится мультиметр. С помощью уже точных данных, которые были выявлены в ходе самого настоящего научного эксперимента, можно вместе с юным гением рассчитать, какое количество таких «вкусных» элементов надо иметь под рукой, чтобы зажечь лампу светодиода или заставить заработать старый калькулятор.

Как правило, для того чтобы светодиод загорелся, понадобится взять не менее пяти фруктов. Тут все будет зависеть от конкретных цитрусов и диода. Можно, конечно, обойтись без мультиметра и просто подсоединять все больше элементов в цепочку батареек. Но куда интереснее выдвинуть предположение и доказать либо опровергнуть его, рассчитав нужное количество звеньев.

Разнообразить меню

Сила тока обязательно увеличится, если последовательно соединить несколько батареек из лимонов. Причем тут абсолютно неважно, используются ли фрукты только одного вида. А значит, будет интересно попробовать и посмотреть, сколько тока способны «выдать» апельсин, картофель, яблоко и даже репчатый лук.

Опытным путем несколько подрастающих физиков уже выяснили, что сила тока возрастает при повышении кислотности сока фрукта или овоща. Можно даже записать все результаты в одну табличку, выявляя самый «энергичный» фрукт. Множество учеников ежегодно проводит именно такие эксперименты в рамках школьных факультативных исследований, выкладывая интересные записи и отчеты о своих наблюдениях. Вот такая простая и захватывающая наука!

Выводы

Оказывается, достаточно легко сделать в домашних условиях батарейку из лимона, яблока или киви. Очень наглядный и увлекательный опыт! Одним из самых главных его плюсов является то, что на его проведение потребуется совсем немного времени и не нужна никакая предварительная подготовка.

Проект «Лимонная батарейка» | Проект по окружающему миру (старшая группа):

В чем суть исследования, как оно протекало? 

Марк вместе с детьми выяснял:

  • Как работает батарейка?
  • Есть ли во фруктах и овощах напряжение и где больше?
  • Как из лимонов сделать батарейку, чтобы зажечь лампочку, подключить часы?

План мероприятий и ход исследования:

1 этап  Изучение принципа работы батарейки.

Марк вместе с мамой узнал, что батарейка – это удобное хранилище электричества, которое может быть использовано для обеспечения энергией переносных устройств. Некоторые батарейки предназначены для одноразового использования, другие можно перезаряжать. Батарейки бывают разнообразной формы и размеров. Некоторые – маленькие, как таблетка. Некоторые – величиной с холодильник. Но все они работают по одному принципу. Цинк – отрицательный полюс. А медь –  положительный полюс. В них создается электрический заряд. Когда в цепи есть светодиод, то электрический ток вызывает его свечение.

          2 этап  Знакомство с прибором для измерения напряжения – вольтметром.

Электрик объяснил принцип действия данного прибора: зажимы вольтметра присоединяют к полюсам, между которыми надо измерить напряжение. Таким образом, измерили напряжение в батарейках от часов и выявили, что одна батарейка пригодна для использования, а в другой батарейке слишком низкое напряжение, она непригодна, ее нужно заменить.

           3 этап Измерение напряжения у разных овощей и фруктов.

Дети вместе с Марком провели исследование, чтобы выяснить, какие  фрукты и овощи могут быть использованы в качестве батарейки. Для создания гальванического элемента  понадобились оцинкованный шуруп, медная проволока, фрукт или овощ.

В самодельном гальваническом элементе оцинкованный шуруп действует как отрицательный электрод, а медная проволока – как положительный. Электролитом (проводящая ток жидкость) является сок фруктов и овощей.

          4 этап Выяснение, в каком овоще или фрукте наибольшее напряжение.

Детьми были сделаны гальванические элементы из различных овощей и фруктов: лимон, яблоко, картошка, лук, свекла, морковь. В каждом элементе был сделан замер напряжения с помощью вольтметра. Результаты исследования фиксировали.

В результате измерений оказалось, что лимон дает самое высокое напряжение, а лук самое низкое.  Неожиданно оказалось, что обычная картошка дает достаточно высокое напряжение.

          5 этап Эксперимент по созданию лимонной батарейки.

Изучив напряжение, которое дают овощи и фрукты, приступили к изготовлению «лимонной батарейки» по схеме. Прежде всего, приготовили все необходимые материалы и приборы:

  • лимоны, светодиод;
  • кусочки медной проволоки, оцинкованные шурупы, провода (с зажимами на концах).

Для создания «лимонной батарейки» нужно: сначала порезать лимон на четыре или две части. На оцинкованные шурупы намотать медную проволоку. Шуруп вкрутить в лимон на треть его длины, а медную проволоку воткнуть в следующий лимон. И так соединить четыре части лимона.

Лимон работает как батарейка: медь – положительный (+) полюс, а оцинкованный шуруп или винт – отрицательный (-).  Чтобы замкнуть цепь в первый лимон воткнули медную проволоку, а в последний лимон вкрутили оцинкованный шуруп и подсоединили к цепи светодиодную лампочку. Она загорелась, но очень слабо.

Для сравнения, Марк подключил светодиодную лампочку к обычной батарейке, лампочка загорелась намного ярче, чем  в лимонной батарейке.

Вывод: Действительно в лимоне есть напряжение, из нескольких лимонов можно сделать батарейку. Ток в «лимонной батарейке» слабенький.

Научно-исследовательская работа «Батарейка из овощей и фруктов»

XIV региональная научно-практическая конференция учащихся

5-11 классов общеобразовательных учреждений

Секция: физика

Батарейка из овощей и фруктов

Новокузнецкий городской округ, 2018

Содержание

Введение……………………………………………………………….….…..3

Глава I. Электрический ток…………………………………….….………….4

Глава II. Измерение напряжения во фруктах и овощах …………….……..7

Заключение……………………………………………………………..….…9

Список литературы………………………………………………………….10

Приложение………………………………………………………………….11

Введение

Актуальность. Однажды я узнал, что из лимона можно сделать батарейку, которая будет давать небольшой электрический ток. Меня очень заинтересовал этот факт, и я захотел узнать об этом больше. Я стал искать и изучать литературу на данную тему. Оказывается, если в любой фрукт или овощ воткнуть два электрода различных металлов, то за счет химических реакций, происходящих между соком и металлами, на электродах появится напряжение и потечет ток. Этот ток будет слишком малым, но если собрать батарейку из нескольких фруктов или овощей, то его будет достаточно, чтобы заработали небольшие электронные часы, или загорелась небольшая лампочка. В экстренной ситуации такая батарейка могла бы пригодиться, например, если мы заблудились на природе или застряли на даче. Так я и выбрал тему для своего исследования.

Цель работы: исследование возможности получения источников электрической энергии из фруктов и овощей.

Задачи:

  1. Узнать, как устроена батарейка.

  2. Собрать батарейку из разных овощей и фруктов.

  3. Измерить полученное напряжение.

Гипотезы:

  1. Из фруктов и овощей можно получить батарейку.

  2. Чем больше фруктов и овощей в электрической цепи, тем больше напряжение батарейки.

Предмет исследования – электрический ток в овощах и фруктах.

Объект исследования – овощи и фрукты.

Методы исследования – изучение литературы по выбранной теме, наблюдение, проведение исследовательского эксперимента.

Глава I. Электрический ток

Наша жизнь тесно связана с электрическим током. Наши квартиры и дома освещает электрический свет, работают электрические приборы. Во многих квартирах установлены электрические плиты для приготовления еды. Электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц. Такими частицами могут являться: в проводниках — электроны, в электролитах — ионы. Источник тока – это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую энергию [4]. Существуют разные виды источников тока. В окружающем нас мире очень важную роль играют химические источники тока. Мы каждый день сталкиваемся с батарейками, аккумуляторами. Они используются в мобильных телефонах, в ноутбуках, в автомобилях, фонариках и обыкновенных игрушках. Несмотря на большие различия в конструкции и назначении, химические источники тока работают по схожему принципу.

Первый химический источник электрического тока был изобретен случайно, в конце 17 века итальянским ученым Луиджи Гальвани. На самом деле целью изысканий Гальвани был совсем не поиск новых источников энергии, а исследование реакции подопытных животных на разные внешние воздействия. В частности, явление возникновения и протекания тока было обнаружено при присоединении полосок из двух разных металлов к мышце лягушачьей лапки [1].

Опыты Гальвани стали основой исследований другого итальянского ученого — Алессандро Вольта. Он сформулировал главную идею изобретения. Причиной возникновения электрического тока является химическая реакция, в которой принимают участие пластинки металлов. Для подтверждения своей теории Вольта создал нехитрое устройство. Оно состояло из цинковой и медной пластин погруженных в емкость с соляным раствором. В результате цинковая пластина (катод) начинала растворяться, а на медной (аноде) стали появлялись пузырьки газа [3]. Вольта предположил и доказал, что по проволоке протекает электрический ток. Несколько позже ученый собрал целую батарею из последовательно соединенных элементов, благодаря чему удалось существенно увеличить выходное напряжение. Именно это устройство стало первым в мире элементом питания и прародителем современных батарей. А называемые в народе «пальчиковые» и «мизинчиковые» батарейки и есть гальванические элементы, названные в честь Луиджи Гальвани.

Гальванический элемент (батарейка) — это источник электричества, который основан на химическом взаимодействии некоторых веществ между собой. Разберемся, как устроена обычная батарейка. В цинковый сосуд вставлен угольный стержень. Стержень помещен в полотняный мешочек, наполненный смесью оксида марганца с углем. В элементе используют клейстер из муки на растворе нашатыря. При взаимодействии нашатыря с цинком, цинк приобретает отрицательный заряд, а угольный стержень — положительный заряд. Между заряженным стержнем и цинковым сосудом возникает электрическое поле. В таком источнике тока уголь является положительным электродом, а цинковый сосуд — отрицательным электродом.
Из нескольких гальванических элементов можно составить батарею [2].

Стоит подключить к батарейке нагрузку, например, лампочку, как от положительного электрода к отрицательному потечёт ток. Начнется химическая реакция в электролите, которая разделяет электроны. В процессе работы батарейки постепенно образуются новые вещества, а электроды постепенно разрушаются – батарейка садится. Многие гальванические элементы могут быть использованы только один раз. Они производятся на заводе, разряжаются в процессе использования и затем выбрасываются. Сейчас наиболее популярны перезаряжаемые батарейки, называемые аккумуляторами.

В моей фруктово-овощной батарейке роль электролита выполняет сок из фруктов и овощей. Положительным электродом может служить медная пластина, а отрицательным электродом – цинковая. Когда цинк контактирует с лимонной кислотой, начинаются две химические реакции. Одна реакция – окисление: кислота начинает забирать электроны цинка с поверхности пластины. Два электрона уходят с каждого атома цинка, придавая атому положительный заряд. Заряженные атомы цинка – ионы цинка, остаются в лимоне. Другая реакция – восстановление, в ней задействованы положительно заряженные атомы водорода – ионы водорода в лимонной кислоте. Ионы принимают электроны, освобождаемые в ходе окислительной реакции. Важно понять, что электроны испускаемые цинком принимаются ионами водорода кислоты. Медная пластина – тоже окислитель, она может притягивать многие свободные электроны, испускаемые цинком. Но процесс не происходит до тех пор, пока между медным и цинковым электродами нет связи. Когда между электродами устанавливается электрическая связь (провод), то медь притягивает электроны из цинка и возвращает их через цепь [5].

Движение электронов по цепи – электрический ток. Условно было принято за направление движение электронов: ток от отрицательного полюса батарейки или электрического элемента к положительному. Поэтому цинк (источник электронов) – отрицательный полюс в лимонной батарейке, а медь – положительный. Электрический ток, выдаваемый батарейкой зависит от количества электронов, испускаемых химической реакцией.

Глава II. Измерение напряжения во фруктах и овощах

Для измерения напряжения я взял специальный прибор – мультиметр. С его помощью можно наглядно увидеть какое напряжение даёт батарейка. Известно, что обычная пальчиковая батарейка даёт напряжение 1,5 В.

Опыт 1. Лимон-батарейка

Начнем с лимона. Сначала надо  помять лимон. Это делается для того, чтобы внутри появился сок. С одной стороны надо вставить в лимон оцинкованную пластину, с другой – медную.

Лимон работает как батарейка: медь – положительный электрод, а цинк – отрицательный, электролитом является лимонный сок. Как же теперь  убедиться в том, что батарея работает? подключить к ней мультиметр, который позволит измерить напряжение батареи [6]. Оно оказалось равным 1 В. Можно усилить напряжение, соединив несколько лимонов и замкнуть цепь. Напряжение при этом равно 1, 97 В (Приложение 1).

Не только лимон, но и почти все фрукты и овощи дают электричество [7].

Опыт 2. Батарейка из яблока

Для эксперимента я взял яблоко, две пластины – медную и цинковую и воткнул их в яблоко на некотором расстоянии друг от друга. Присоединив к ним мультиметр, измерил напряжение. Яблоко дает напряжение 1,02 В.

Опыт 3. Батарейка из апельсина

Для эксперимента я взял апельсин, две пластины – медную и цинковую и воткнул их на некотором расстоянии друг от друга. Присоединив к ним мультиметр, измерил напряжение. Апельсин дает напряжение 0,95 В (Приложение 2).

Опыт 4-6. Батарейка из овощей

Затем я провел опыты с картофелем, огурцом, луком. Мои действия были такие же как и в трёх предыдущих экспериментах – я брал перечисленные овощи, две пластины – медную и цинковую и вставлял их в овощи и фрукты на некотором расстоянии друг от друга. Присоединив к ним мультиметр, измерил напряжение (Приложение 3). Я убедился, что все они могут выполнять роль источника тока и «работать» как батарейки.

Можно подвести промежуточные итоги. Результат получился не слишком разным. Напряжение оказалось в пределах от 1,02 В у яблока до 0,81 В у огурца.

Теперь составим рейтинг овощей и фруктов:

Победителями стали лимон и картофель, каждый из которых может дать нам по 1 В.

Теперь можно попробовать использовать полученное электричество. Взяли маленькую светодиодную лампочку, подсоединили её к контактам от лимона. Лампочка не загорелась. Значит, напряжение слишком мало. Чтобы увеличить напряжение в батарейке, нужно соединить элементы проводами последовательно, то есть по очереди друг за другом, так чтобы ток пошёл по цепочке от «+» одного фрукта к «-» другого фрукта, и так далее. Соединяем последовательно два лимона, апельсин и картофель. Светодиод начинает светиться. Напряжение при этом достигает 3,60 В (Приложение 4).

Главное, что стало понятно – чем больше включаем в цепь последовательно элементов, тем больше получается напряжение. Значит мощность батарейки зависит от количества овощей и фруктов.

Заключение

Все фрукты содержат фруктовые кислоты, являющиеся электролитами. Если два разнородных металла погрузить в электролит, происходит перенос заряда. В самодельном гальваническом элементе цинковая пластина действует как отрицательный электрод, а медная – как положительный. Теперь можно сделать вывод: фрукты и овощи действительно могут служить источником электрической энергии и из них возможно изготовить «природную батарейку». Мною были сделаны гальванические элементы из различных овощей и фруктов: лимон, яблоко, картофель, лук, огурец, апельсин и измерено полученное напряжение. Я нашёл ответ на свои вопросы, добился намеченных целей и выполнил все поставленные перед собой задачи.

Список литературы

  1. Большая книга «Почему» [Текст] / пер.с итальянского О. Живаго –М., 2012.

  2. Большая энциклопедия заний [Текст] / Пер. с немецкого Л. С. Беловой, Е. В. Черныш. – М: Эксмо, 2013 – 344с.

  3. Моя первая энциклопедия [Текст] / пер. с англ. В. А. Жукова, Ю. Н. Касаткиной, Д. С. Щигеля – М., 2010

  4. Что такое энергия? [Текст] / Земцова Т. Перевод Гришин А. – Издательство Махаон, 2014 – 32с.

  5. Батарейка [электронный ресурс] / Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Батарейка

  6. Батарейка из фруктов [электронный ресурс] / Режим доступа: http://how-make.ru/publ/batarejka_iz_fruktov/1-1-0-734

  7. Сугробова Н. Живая наука. Фруктовые батарейки [электронный ресурс] / Режим доступа: http://livescience.ru/Статьи:Фруктовые-батарейки

  8. Электрический ток [электронный ресурс] / Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Электрический ток

Приложение 1

Лимон-батарейка

Приложение 2

Батарейка из апельсина

Приложение 3

Батарейка из овощей


Приложение 4

Применение полученного электричества

lemon%20battery в русский — английский — русский Словарь

If you’re going to the kitchen you might get me a glass of lemon squash.

Если идешь в кухню, можешь принести мне бокал лимонада.

Literature

Eat lemon peels to improve digestion.

Ешьте лимонную кожуру для улучшения пищеварения.

Literature

Lemon drop, right?

Водка с лимонным соком, так?

OpenSubtitles2018.v3

I would like the grilled rib steak with 6 pieces of lemon chicken, actually 8 pieces.

Я буду обжаренные ребрышки и 6 кусочков курицы в лимоне, хотя, 8 кусочков.

QED

We can’t just ask Lemon to come back.

Мы не можем просто попросить Лемон вернуться обратно.

OpenSubtitles2018.v3

lemons grown from the species Citrus limon (L.)

лимоны, полученные от Citrus limon (L.)

UN-2

I got some… leftover lemon chicken, Ho Kow crispy beef.

Есть немного… цыпленка с лимоном, мясные чипсы из » Хо Кау «.

OpenSubtitles2018.v3

Yes, this is what might be called “lemon socialism,” creating grave dangers for corporate control, posing a threat of large-scale corruption, and establishing a precedent for intervention that could be very dangerous down the road.

Безусловно, это можно было бы назвать «лимонным социализмом». Создание серьезной опасности для корпоративного контроля, представление угрозы крупномасштабной коррупции, и установление прецедента для вмешательства – все это могло бы стать началом очень опасной дороги вниз.

ProjectSyndicate

You are an amazing woman, Lemon Breeland.

Ты невероятная женщина, Лемон Бриланд.

OpenSubtitles2018.v3

But you will have to ask Cook if he needs the lemons.”

Но тебе придется спросить повара, нужны ли ему лимоны

Literature

He was picking lemons from our tree.

Он обрывал с нашего дерева лимоны.

Literature

I’m gonna go visit Lemon and my mother.

Я поеду навестить Лемон и маму.

OpenSubtitles2018.v3

That way, I avoid the annual Lemon family blowup.

Таким образом я избегаю ежегодного скандала в семье Лемон.

OpenSubtitles2018.v3

Thank you, girl Lemon.

Благодарю вас, мисс Лемон.

OpenSubtitles2018.v3

Dorothy, Hilary’s older sister, is hovering around next to them, a vision in lemon tulle.

Дороти, старшая сестра Хилари, витает поблизости видением в лимонном тюле.

Literature

One hot water with lemon.

Теплой воды с лимоном.

OpenSubtitles2018.v3

It was Palazzo Corvaja, that was trying to bewitch as many pains into her head as there were pins in the lemon.

Палаццо Корвайя призывало этим на ее голову столько же бед, сколько булавок было в лимоне.

Literature

An orange, a lemon, four olives.”

Апельсин, лимон и четыре оливки».

Literature

If the fish is stiff, it is recommended to add juice of 1.2 lemon or apple cider vinegar.

Если рыба жестковата, то рекомендуется добавить сок 1–2 лимонов или яблочный уксус.

Literature

Lemon flinched at the sight—she’d never seen so many dead things up close before.

Лемон вздрогнула – она никогда не видела так много мертвых, да еще и так близко.

Literature

Ah, but I’m already in your head, Lemon.

Да, но я уже в твоей голове, Лемон.

OpenSubtitles2018.v3

But I’ve never been through anything with them like what I’ve been through with Lemon.

Но мы с ними никогда не переживали того, через что мы прошли с Лимоном.

Literature

Exceedances of the acute reference dose (ARfD of 0.15 mg/kg bw) were also identified for the existing CXLs in oranges, grapefruits, mandarins, table grapes, lemons and peaches.

Были также выявлены случаи превышения острых референтных доз (ОРД – 0,15 мг/кг веса тела) для существующих CXL в апельсинах, грейпфрутах, мандаринах, столовом винограде, лимонах и персиках.

UN-2

Lemon, I just saw posters up at the Dixie Stop.

Лемон, я только что видел плакаты в Дикси Стоп.

OpenSubtitles2018.v3

Thank you so much for inviting me, lemon

Спасибо тебе большое за приглашение, Лемон.

OpenSubtitles2018.v3

Как сделать батарейку из лимона |

Удивительные вещи творятся порой вокруг. Оказывается, батарейку можно сделать не только из овощей – подходит картофель, но из цитрусовых. Причем лучше всего из лимона. Сама поделка отличается простотой и является хорошей демонстрацией физических процессов, которые изучают школьники.

Идея с использованием сока лимона в батареях не нова. Она известна с 1800 года по опытам Алессандро Вольта, придумавшего элемент питания из соединенных между собой цинковой и медной пластин и прокладкой между ними, которую он пропитал лимонным соком.

Существует два варианта батарейки из лимона. Для реализации первого нужен: лимон; два медных проводника 10-сантиметровой длины, толщиной 0,2…0,5 мм, имеющих изоляцию; канцелярская скрепка из стальной проволоки; маленькая лампочка (подходит та, которую вставляют в карманный фонарик).

Начинают с зачистки концов проводников от изоляции на 2…3 см. Конец одного провода прикручивают к меньшей стороне скрепки.

Готовят лимон. Его разминают в руках, чтобы разрушились внутренние перегородки. Затем в кожуре делают прорезь на ширину скрепки. На расстоянии 2…3 см от него устраивают прокол швейной иглой.

В надрез вставляют свободной стороной скрепку, в прокол – конец второго проводника. Прикладывают свободные концы проводов к основанию и верху цоколя лампочки – она должна засветиться. Если этого не произойдет, то соединяют проводниками последовательно несколько лимонов, увеличивая мощность «батарейки». У одного лимона она примерно 1 Вт.

Для реализации второго варианта нужно запастись: лимоном; медной монетой; оцинкованным гвоздем; двумя отрезками медной проволоки; лампочкой.

В кожуре лимона делают недалеко один от другого два разреза. К гвоздю и монете присоединяют очищенные от изоляции концы проводников, после чего их располагают в устроенных ранее надрезах. Свободные концы проводов подводят к лампочке – она загорится.

Работа батареек на лимоне объясняется тем, что внутри его имеется кислая среда. Оцинкованная скрепка или гвоздь, помещенные в нее, служат отрицательным электродом и выделяют свободные электроны. Медь является положительным электродом, сильным окислителем и притягивает их. Если цепь замкнута лампочкой, то электроды начинают перетекать от анода (цинк) к катоду (медной проволоке, монетке). В цепи возникает электричество, которое «зажигает» лампочку.

Похожие публикации

Как сделать лимонную батарейку и лаймовую лампочку

Один из самых классических проектов научной ярмарки, который вы можете сделать, — это научиться сделать лимонную батарейку. Фактически, наряду с вулканами, это один из стандартов, которые я вижу на научной ярмарке каждый год, и не зря, использовать химию для генерации электрического тока — это невероятно! Сегодня я собираюсь показать вам, как сделать лимонную батарейку, а это кузен «Lime Light». Я также расскажу, как превратить этот классический проект в научный эксперимент!

Этот пост содержит партнерские ссылки.

Этот проект представлен в моей книге STEAM Play & Learn! Это замечательный проект для родителей и детей. Чтобы увидеть мою книгу и более простой проект STEAM для детей дошкольного возраста и старше, перейдите сюда:

Лимонная батарея / светлые материалы извести

  • (6-7) Лимоны / лаймы
  • Оцинкованные гвозди (Их можно найти в хозяйственном магазине)
  • Медный провод
  • Кусачки
  • Светодиод 6 В
  • Электрическая лента
  • Зажимы типа «крокодил» (необязательно, но рекомендуется)
  • Вольтметр

Лимонная батарея и инструкция по использованию лампового света

Поиск и устранение неисправностей

  • Если у вас есть вольтметр, проверьте цепь, чтобы увидеть, где останавливается питание.Обычно соединение перевернуто или не полностью вставлено в лимон.
  • Если светодиод не включается, переверните ножки светодиода. Обязательно проверьте соединения в каждом лимоне / лайме, чтобы убедиться, что они надежны.

Какого размера вы можете достичь?

В нашем лагере STEAM мы попытались сделать ОГРОМНУЮ цитрусовую батарею, объединив каждую из 6-элементных батарей нашей лагерной команды. С этой батареей мы смогли получить показание 24 вольт на нашем вольтметре! К сожалению, мы также обнаружили, что он не может питать сигнализацию 12 В, и не были уверены, почему.

Один из наших любимых научных каналов на YOuTube также попытался сделать ГИГАНТНУЮ лимонную батарею с сотнями лимонов, но это также не сработало, как ожидалось. Посмотрите видео Марка Робера здесь.

Давайте поговорим о STEAM

The Science: Батареи состоят из трех частей: положительная сторона называется катодом , отрицательная сторона называется анодом , а промежуточный материал называется электролитом . В батареях происходит химическая реакция, в результате чего электричество накапливается в аноде до тех пор, пока оно не будет вытекать из батареи в одном направлении.

В нашей батарее лимон / лайм гвоздь действует как катод, медь — как анод, а известь — как электролит. Два разных типа металлов, цинковый гвоздь и медная проволока, вызывают химическую реакцию, которая создает поток электричества.

Технология: Каждая из наших лимонно-лаймовых батарей вырабатывает только 1 вольт, но когда вы соединяете 6-7 из них вместе, вы можете генерировать 6 вольт электричества. Это простое использование химической реакции для создания энергии, достаточной для включения света.

Превратите это в проект научной ярмарки

Давайте превратим эту тему в настоящий эксперимент! Вот как вы можете представить это на научной выставке:

  1. Задайте себе вопросы Как я могу увеличить мощность, получаемую от каждой лимонной батареи? Что будет, если я добавлю больше гвоздей и проволоки? Могу ли я запитать мотор или маленькую сигнализацию от лимонной батарейки? Работают ли другие цитрусовые в этом эксперименте? Другие фрукты или помидоры работают? Как работают обычные батарейки и чем они похожи и чем отличаются от фруктовых батарей?
  2. Исследование Изучите информацию в Интернете и в библиотеке, чтобы попытаться предсказать ответ на свой вопрос.О том, как рассчитывается напряжение, читайте. Прочтите о химической реакции, происходящей в каждой лимонной батарее, чтобы понять, какой тип энергии она вырабатывает. Прочтите о металлах, цинке и меди, чтобы понять, почему они реагируют с лимонной кислотой. Изучите другие фрукты или овощи, которые также могут содержать лимонную кислоту.
  3. Сделайте гипотезу Гипотеза — это ваше предсказание ответа на ваш вопрос, основанное на вашем исследовании. Это может быть правдой, а может и нет.
  4. Эксперимент! Проверьте свою гипотезу, проверив переменные и задокументируя их.Обязательно записывайте каждый эксперимент и то, что происходит; это называется вашими данными.
  5. Сделайте вывод Сделайте вывод на основании ваших экспериментов. Ваша гипотеза верна?
  6. Поделитесь своими выводами Создайте презентацию со своими выводами. Включите свое исследование, гипотезу, собранные данные и свои выводы. Не забудьте включить изображения и образцы!

Эксперимент Примеры:

Попробуйте другие фрукты и овощи Поэкспериментируйте с другими цитрусовыми, чтобы узнать, сколько энергии они вырабатывают.Попробуйте другие кислые овощи и фрукты, такие как помидоры, яблоки и картофель. Документ, производящий наибольший и наименьший ток или его отсутствие. Попробуйте сделать большую батарею из набора разных фруктов и овощей.

Попробуйте сделать лимонные батарейки с несколькими гвоздями и проводами. Влияет ли установка двух или более гвоздей и медных проводов в один лимон на напряжение?

Что еще можно запитать? Можно ли помимо питания светодиода привести в движение небольшой мотор или сработать небольшую сигнализацию? Если нет, то почему?

Подробнее

Если вам понравился этот проект электроники для детей, вот еще несколько идей:

Вы увлечены воспитанием творческих детей?

Присоединяйтесь к более чем 22 179 родителям и педагогам, которые хотят общаться с детьми и развивать их творческий процесс с помощью волшебных, простых проектов, которые вы можете выполнять ВМЕСТЕ.

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать идеи проектов, а также предложения по некоторым нашим творческим продуктам.

Если вы хотите прочитать нашу политику конфиденциальности перед подпиской, перейдите сюда.

Как создать проект научной ярмарки «Лимонная батарея» — видео и стенограмма урока

Материалы

Вот материалы, которые вам понадобятся:

  • 2 лимона
  • Острый нож
  • Три 4-дюймовых куска медной проволоки
  • 6 зажимов типа «крокодил»
  • 1.Миниатюрная лампочка 5V и патрон
  • Гвоздь оцинкованный (гвоздь покрытый цинком)
  • Пенни или толстый медный провод

Шаги

Теперь о шагах:

Совет по безопасности: попросите взрослого помочь вам и будьте осторожны при обращении с ножом.

1. Осторожно используйте острый нож, чтобы прорезать две надрезы в каждом лимоне глубиной примерно 1/2 дюйма. Убедитесь, что лимоны открыты изнутри. Если кожица толстая, проденьте ее глубже, пока плод не обнажится.

2. Вставьте медную проволоку или пенни в одну прорезь, а гвоздь — в другую прорезь для каждого лимона.

3. Теперь прикрепите зажимы типа «крокодил» к каждому концу каждого отрезка провода.

4. Прикрепите один конец первой проволоки к гвоздю первого лимона. Присоедините другой конец этого провода к лампочке.

5. Подключите второй провод от медного провода второго лимона к лампочке.

6. Наконец, используя третий провод, соедините гвоздь второго лимона с медной проволокой первого лимона.

7. Посмотрите, что происходит с лампочкой.

Устранение неисправностей

Если ваша лампочка не горит, сначала убедитесь, что у вас есть оцинкованный гвоздь. Стальной гвоздь не подойдет, его нужно покрыть цинком.

Убедитесь, что ваши провода полностью подключены. Если они не закреплены, вы потеряете электричество, и ваша лампочка не включится. Наконец, убедитесь, что ваш лимон свежий, чтобы у вас было максимальное количество химикатов для питания вашей «батареи».

Вопросы для обсуждения

Что произошло, когда лимоны были подключены к электрической лампочке?

Как вы думаете, почему лимон хорошо работает как источник химикатов?

Как это работает

Батареи состоят из трех основных компонентов: катода, анода и электролита.Анод содержит химикат, который может отдавать электроны или небольшие отрицательно заряженные частицы в цепь. Катод содержит химическое вещество, которое принимает электроны. Обычно эти две части размещаются на противоположных концах батареи. Между ними находится электролит , раствор химикатов, который вступает в реакцию с анодом, позволяя ему высвобождать электроны. Когда электроны выходят из анода, они проходят через провод, чтобы добраться до катода, который хочет принять электроны.Поток электронов создает электричество, которое питает наши электронные устройства.

В лимонах анодом является цинковый гвоздь, который отдает электроны при взаимодействии с химическими веществами внутри лимона. Кислота лимона вступает в химическую реакцию с цинком, позволяя ему высвобождать электроны. Электроны текут от цинка к меди, которая является катодом, принимающим электроны. Поток электронов создает электричество, которое питает лампочку в середине вашей цепи.

Эксперимент с лимонным светом (Как сделать лимонную батарею)

Выполнение упражнений STEM — идеальный подход к изучению естественных наук для детей.

Сегодня мы собираемся выполнить такое классическое упражнение STEM, используя «Лимонный фрукт». Этот эксперимент предлагает детям отличную визуальную демонстрацию, раскрывающую науку, лежащую в основе батареи.

Используя «эксперимент с лимонным светом», дети могут создать батарею постоянного тока из лимона. Он подходит для детей, обучающихся на дому, и учащихся начальной школы.

Изготовление лимонной батареи

Необходимые материалы

1) 3 свежих лимона (чем больше лимонов вы используете, тем больше энергии или электричества вы можете создать)

2) Светодиодные лампы

3) Три медных полоски или гвоздя длиной около 2 дюймов

4) Четыре комплекта электрических проводов с зажимами типа «крокодил»

5) Оцинкованные оцинкованные полосы или гвозди длиной около 2 дюймов

6) Острый нож

 * Ссылки на продукты являются партнерскими ссылками - Ваша поддержка очень ценится

Примечание: Наблюдение взрослых является обязательным, если ваши дети занимаются этой научной деятельностью самостоятельно, поскольку мы имеем дело с электрическими цепями и ножом.

Инструкции по проведению эксперимента с лимонным светом

Эксперимент с лимонным светом — это демонстрационное занятие, чтобы показать детям электрические цепи и принцип работы батарей. Используя это действие, мы не можем произвести ток высокого напряжения. Давайте узнаем, как фрукт лимона генерирует электричество низкого напряжения.

Step-1: В качестве первого шага выберите от трех до четырех свежих лимонов и поместите их рядом в целости и сохранности. И сделайте два вертикальных разреза длиной примерно полдюйма по вертикали на поверхности каждого лимона, используя острый нож.Таким образом, всего из трех лимонов вы сделаете шесть надрезов. Убедитесь, что вы оставили немного места между двумя надрезами на каждом лимоне, чтобы закрепить электрический провод.

Step-2: Теперь возьмите три оцинкованных гвоздя и вставьте их в три надреза поочередно из шести надрезов на трех лимонах.

Шаг 3: Позже возьмите три медных гвоздя и вставьте их в три других надреза трех лимонов. На этом этапе три лимона поочередно фиксируются тремя медными и оцинкованными гвоздями.

Шаг-4: Теперь подключите электрические провода следующим образом: к одной гальванической полосе одного лимона к медной полосе другого лимона, используя зажимы из крокодиловой кожи. Следуйте тому же правилу, что и другие наборы электрических проводов, чтобы создать цепь. Но убедитесь, что зажимы из крокодиловой кожи, имеющиеся на торцах лимонов, оставлены свободными, т.е. одна медная и одна оцинкованная полоса освобождены.

Шаг-5: В качестве последнего шага подключите свободные концы зажимов типа «крокодил» электрических проводов на концах лимонов к светодиодной лампе.Убедитесь, что вы подключаете первый зажим из лимонной аллигатора к длинной части светодиодной лампы, а последний зажим из лимонного аллигатора — к более короткой части светодиодной лампы.

Как только вы подключитесь, вы увидите, что светодиодная лампочка излучает свет изнутри. Если вы хотите получить лучшую демонстрацию, выключите свет в комнате или сделайте комнату темной и наблюдайте за результатами.

Советы: Если вы не видите, как загорается светодиодная лампа, перепроверьте все соединения. Убедитесь, что светодиодная лампа также находится в правильном положении и правильно подключена.Вы можете изменить направление лампы, чтобы увидеть положительные результаты.

Как лимоны вырабатывают электричество и заставляют светиться светодиодную лампочку?

Для работы батарей нам понадобятся три штуки: 2 электрода и 1 электролит. Один из этих электродов должен обладать способностью притягивать электроны. Тот, который привлекает больше электронов, называется катодом. Другой электрод, который отдает электроны, называется анодом.

В нашем эксперименте медная полоска имеет больше электронов, поэтому они работают как катод.Но когда вы соединяете катод с анодом — электроны не могут свободно перемещаться. Это связано с тем, что в цинке также есть протоны, которые не могут двигаться по проводам.

Вот где в игру вступает кислый раствор — лимонный сок. Здесь лимонный сок действует как электролит. Электролит удаляет электроны из цинка в процессе окисления. Эти положительно заряженные ионы цинка перемещаются в кислый раствор, который затем собирается медью.

Когда электроны перемещаются в медь, они стремятся вытягивать пару ионов водорода или протонов из кислого раствора, чтобы восстановить их, добавляя электроны.

Подводя итог — вы не получаете электричество из лимона, но электричество вырабатывается на основе химической реакции, которая происходит между цинком, медью и кислым раствором лимона.

Положительно заряженная медная полоска с большей вероятностью будет притягивать свободные электроны, выпущенные гальванической полоской. Однако движение электронов внутри лимонов создает электрическую цепь, и цепь замыкается. В результате электрическая цепь замыкается при подключении зажимов типа «крокодил» к светодиодной лампочке.

В этой замкнутой цепи свободные электроны от цинковой гальванической полосы движутся к медной полосе через светодиодную лампу и заставляют ее загораться.

Интересные эксперименты с электричеством для детей:

Эксперимент со статической гребенкой

Как согнуть воду с помощью статического электричества

Эксперимент со статическим электричеством для волос

Изменения, которые вы можете внести в эксперимент с лимонным светом, чтобы расширить действие

Ознакомьтесь с расширенными идеями эксперимента с лимонным светом ниже и исследуйте больше науки и принципов электрических цепей.

1) Проведите эксперимент с разными видами цитрусовых и проверьте, эффективно ли они вырабатывают электрический ток. Если это так, то рассчитайте количество тока, производимого, наблюдая за интенсивностью света, излучаемого внутри светодиодной лампы.

2) Вы также можете проверить тот же эксперимент, используя щелочные фрукты, и выяснить, почему они не образуют электрические цепи.

3) Замените проводящий раствор, лимонный сок другими растворами, такими как овощные соки и даже водный раствор, и экспериментируйте.Проверьте результаты!

4) Вы можете попробовать использовать другие металлы в качестве электродов. Найдите причины и различия в исходе.

5) Попробуйте разные материалы, проводящие электричество, и выберите лучшую комбинацию металлов, обеспечивающую хорошее электрическое напряжение.

6) Измените связи, которые вы установили в эксперименте, и наблюдайте за изменениями, происходящими во время эксперимента.

Важная анкета для обсуждения с детьми

Если вы учитель или школьник на дому, узнайте список вопросов-подсказок, которые делают ваших учеников и детей активными в ходе эксперимента и улучшают их навыки наблюдения.

1) Почему лимонный сок действует как хороший проводящий раствор?

2) Какие еще хорошие проводящие решения среди фруктов и овощей?

3) Объясните, что такое электрический ток и цепи.

4) Какую роль играют более короткие и длинные концы светодиодной лампы в эксперименте?

5) Загорается ли светодиодная лампа, когда в эксперименте в качестве электродов используются два одинаковых металла?

6) Сравните воду и соль относительно проводящей силы электричества и исследуйте различия в проводимости электричества.

Заявление об ограничении ответственности : Этот пост содержит партнерские ссылки с Amazon. Партнерская ссылка означает, что когда вы совершаете покупку по ссылке, представленной на этой странице, я получу небольшую комиссию за реферал БЕЗ каких-либо дополнительных затрат для вас. Я высоко ценю ваше понимание и поддержку.

Сколько лимонов нужно, чтобы зажечь лампочку?

Ответ больше, чем у меня было! Нам удалось зажечь светодиод с двумя лимонами, и мы могли видеть от 2 до 3 вольт от лимонных батареек на вольтметре, но ток, проходящий через него, был очень небольшим.Даже с шестью лимонами мы не могли зажечь маленькую лампочку.

Знаете ли вы, что лимон можно превратить в батарею? Кислый сок лимона может дать достаточно энергии в сочетании с цинком и медью, чтобы зажечь светодиод, но мы не могли заставить его делать что-то большее.

Как сделать лимонную батарейку

Вам понадобится:

2-3 лимона

Нож

Медные и серебряные монеты (или гальванизированный гвоздь)

3 провода с прикрепленными зажимами типа «крокодил»

Вольтметр (опция)

Маленькие светодиоды

Lemon Battery Instructions

Инструкции по эксплуатации батарейки Lemon

Скатайте лимоны между руками, чтобы растворить сок внутри.

Осторожно сделайте ножом по две надреза в каждом лимоне (попросите помощи у взрослых).

Вставьте медную монету и серебряную монету или гальванизированный гвоздь в каждый лимон.

Соедините лимоны друг с другом с помощью проволоки и зажимов типа «крокодил». Медь одного лимона должна соединиться с цинком другого лимона для работы.

Если у вас есть светодиод, двух лимонов должно хватить, чтобы его зажечь. Вы также можете использовать вольтметр / мультиметр для измерения проходящего через него напряжения.

Схема лимонной батареи Лимонная батарея из медной монеты и цинкового гвоздя Лимонная батарея, обеспечивающая мощность, достаточную для зажигания светодиода

Как работает лимонная батарея

Стандартная батарея состоит из анода, катода и раствора электролита.

Анод — это отрицательный конец и цинковый гвоздь или монета в нашей лимонной батарее

Катод — это положительный конец и медная монетка или полоска в нашей батарее.

Раствор электролита — это кислотный раствор и лимонный сок в нашей лимонной батарее

Когда батарея становится частью электрической цепи, химическая реакция на аноде генерирует электроны (отрицательно заряженные частицы), которые хотят перейти к катоду (положительный конец батареи), но не могут пройти через раствор электролита.Вместо этого электроны перемещаются по цепи, чтобы достичь катода. Это более длинный путь, но этот поток электронов мы называем электрическим током.

Батарея действует как насос, проталкивая электрический заряд по цепи. Мы называем это силовым напряжением. Чем выше напряжение, тем больше ток.

Что такое электричество?

Электричество — это поток заряженных частиц.

Электрический ток — это поток электронов по цепи.

Extra Challenges — лимонная батарея

Попробуй картофельную батарею

Попробуйте использовать картофель вместо лимонов.

Картофельная батарея

Поэкспериментируйте с разными монетами, какие комбинации работают?

Попробуйте другие фрукты и овощи, можете ли вы предсказать, какие из них подойдут?

Лимонная батарея

Наука за лимонной батареей: короткая волна: NPR

Электрическая схема с лимонами.В результате химической реакции между медными и цинковыми пластинами и лимонной кислотой образуется небольшой ток, способный питать лампочку. Science Photo Libra / Getty Images скрыть подпись

переключить подпись Science Photo Libra / Getty Images

Электросхема с лимонами.В результате химической реакции между медными и цинковыми пластинами и лимонной кислотой образуется небольшой ток, способный питать лампочку.

Science Photo Libra / Getty Images

Сегодня мы собираемся «Снова в школу», возвращаясь к классическому домашнему эксперименту, который превращает лимоны в батарейки — достаточно мощные, чтобы включить часы или небольшую лампочку. Но как наука, управляющая «лимонной батареей», проявляется в тех бытовых батареях, которые мы используем ежедневно?

Short Wave Ведущая Мэдди София и репортер Эмили Квонг беседуют с инженером-экологом Дженель Фортунато об основах электрических токов и внутренней работы батарей.

Фортунато — научный сотрудник в Университете штата Северная Каролина, изучающий материалы для электродов, которые можно использовать в твердотельных батареях.

Несколько лет назад она принесла «лимонную батарею» в классы в рамках программы Science U в Пенсильвании. Ученики средней школы особенно заинтересовались экспериментальными возможностями.

«Они подключились, как 20 лимонов, три чашки лимонного сока, яблоко, три разных лампочки и гудок зуммера.И это был … это был хаос … Я был в трепете. «Предоставьте детям возможность придумать что-нибудь в этом роде», — сказал Фортунато.

Вы можете построить свою собственную лимонную батарею, используя дизайн Science U, написанный Фортунато и Кристофером Горски из Государственного инженерного колледжа Пенсильвании.

Напоминание: НЕ играйте с бытовыми батарейками. Будьте осторожны, ученые!

YouTube

Подробнее об исследованиях Фортунато можно прочитать здесь.

Продюсером этой серии выступила Ребекка Рамирес, редактором которой выступил Вьет Ле, а фактами — Раша Ариди. Дж. Чис и Джош Ньюэлл были звукорежиссерами. Особая благодарность слушательнице Short Wave Вайолет Томас за приглашение углубиться в науку об аккумуляторах.

проектов в области энергетики и науки для студентов

Lemon Power

Что делать с лимоном


Помимо приготовления лимонада —
Проект по созданию батареи из лимона

Что вам понадобится

  • Медный провод 18 калибра (меньший калибр тоже подойдет, но 18 калибр подойдет. жестче)
  • Кусачки для проволоки
  • Скрепка стальная
  • Лист крупной наждачной бумаги
  • лимон
  • Помощь старшего друга или взрослого

Что делать

  1. Попросите вашего старшего друга или взрослого снять 2 дюйма изоляции. медный провод.Обрежьте 2 дюйма оголенного провода кусачками.
  2. Выпрямите скрепку и отрежьте примерно 2 дюйма от выпрямленной скрепки. стальная проволока.

  3. Используйте наждачную бумагу, чтобы разгладить неровности на концах проволоки и скрепка для бумаг.
  4. Осторожно выдавите лимон руками. Но не рвите лимонный кожа. Катить его по столу с небольшим давлением отлично.
  5. Вставьте скрепку и проволоку в лимон так, чтобы они находятся настолько близко друг к другу, насколько вы можете получить их, не касаясь друг друга.
  6. Смочите язык слюной. Прикоснитесь кончиком влажного языка к свободные концы двух проводов.

Результаты

Вы должны почувствовать легкое покалывание на кончике языка. и попробовать что-нибудь металлическое.

Что случилось

Лимонная батарея называется вольтовой батареей , которая меняет химическая энергия в электрическую энергию.

Батарея состоит из двух разных металлов (стальная канцелярская скрепка и медный провод).Они называются электродами , которые являются части батареи, где электрический ток входит в батарею или выходит из нее. Электроды помещают в жидкость, содержащую электролит , который может проводить электричество.

В растворе воды и электролита, как кислота в лимоне, на одном конце электродов собирается избыток электронов. В то же со временем электроны теряются с другого электрода.

Прикосновение электродов к языку замыкает цепь и позволяет небольшой электрический ток, чтобы течь.Один лимон дает около 7/10 вольт электричества. Если вы соединили два лимона вместе, вы можете недорогие цифровые часы (потребляют около 1,5 вольт). (Используйте длину тонкой, гибкий провод для соединения серебряной проволоки одного лимона с медной проволокой другого лимона. Затем присоедините тонкие провода от двух других проводов в лимоны к тому месту, где положительный и отрицательный полюса батареи подключаются к включите часы.)

Покалывание на языке и металлический привкус обусловлены движение электронов через слюну на языке.

Примечание о энергии лимона

У нас было несколько студентов, которые выполнили этот проект, а затем попробовали использовать лимонный «батарейка», чтобы зажечь лампочку маленького фонарика. Лимоны не работал. Почему? Причина в том, что лимоны производят очень мало ток (около одного миллиампера). Этого тока недостаточно, чтобы зажечь лампочка. Даже с несколькими лимонами количество тока, протекающего через провода не хватает. Хотя напряжение достаточно высокое (1,5 вольта с два лимона) ток слишком слабый.Но это был отличный эксперимент! Даже если эксперимент не работает, это помогает нам понять, почему. Хорошая работа!!!

Вернуться в дом коалиции Стр. Решебника

Lemon Battery — Maker Camp

Lemon Battery — Maker Camp
15 минут
ЗАВЕРШИТЬ

ЧТО ВЫ СДЕЛАЕТЕ?

Знаете ли вы, что можно сделать батарею из лимонов? Всего с пятью лимонами, несколькими монетами, винтами и медной проволокой вы можете заставить электрический ток течь по цепи с достаточной энергией, чтобы зажечь небольшую лампу, называемую светоизлучающим диодом (LED).А теперь представьте, на что вы способны с сотней лимонов!

РАСПЕЧАТАТЬ ДАННУЮ ИНСТРУКЦИЮ

ЧТО ВАМ НУЖНО?