Суть эксперимента
Получить электричество из лимона совсем не сложно. Для этого нам потребуется:
- несколько лимонов;
- два отрезка медной проволоки (жёсткой и гибкой) в качестве положительно заряженных электродов;
- светодиод небольшого размера;
- несколько оцинкованных болтов или гвоздей, которые будут служить отрицательно заряженными электродами.
Данный эксперимент основан на принципах простейшей гальванической батареи и включает в себя получение электричества методом химической реакции между цинком, медью и лимонной кислотой.
Сок лимона, вступая в химическую реакцию с цинком, растворяет его. В результате от цинковой пластины отделяются положительно заряженные ионы и оседают на медной пластине, которая в свою очередь приобретает положительный заряд.
Получившаяся разность потенциалов на концах цинковой и медной пластин создают напряжение на их выводах, равное приблизительно 1 В. Но для того, чтобы зажечь хотя бы один светодиод, этого недостаточно. Нужно получить порядка 2,5–3 Вольт.
Кроме того, сила тока, получаемая от одного лимона, согласно расчётам, достигает лишь 200 мкА (0,0002А), а сам лимон обладает большим внутренним сопротивлением. И несмотря на его довольно высокий внутренний КПД (более 60%), для стабильной работы стандартного светодиода требуется около 20 мA (0,02А).
Этот параметр, к сожалению, нам увеличить не удастся, так как сила тока при последовательном соединении любого количества источников в цепи остается неизменной, а значит мощность будет небольшой при любом количестве лимонов. Но зато, соединяя таким образом несколько плодов, можно увеличить напряжение.
Этим мы и займемся.
Процесс эксперимента
Для того чтобы зажечь светодиод с помощью лимонов, подготовим ингредиенты. Нарезаем медный провод на небольшие отрезки примерно по 5 см и соединяем их с болтами отрезками мягкой медной проволоки.
Теперь устанавливаем получившуюся конструкцию в лимоны с разных концов таким образом, чтобы соединения медь-цинк в лимонах чередовались, а медные контакты одного лимона были соединены с оцинкованными контактами каждого соседнего лимона.
После последовательного соединения пяти фруктов замеряем напряжение на крайних выводах медь-цинк мультиметром. Оно должно подняться примерно до 3 В.
Теперь осталось подключить к нашей схеме сам светодиод. Делаем это с помощью все той же медной проволоки и смотрим на результат.
Как видно, этого напряжения вполне хватает для того, чтобы светодиод начал светиться, а значит теория подтвердилась. Из лимона можно извлечь электричество.
Заключение
Конечно же такой способ не годится для того, чтобы, например, осветить комнату или хотя бы зажечь походный фонарь. Но это и не входило в цели данного эксперимента. Мы лишь хотели в очередной раз показать, что электричество окружает нас повсюду и для его извлечения достаточно понимать его природу.
Кроме этого, данный опыт абсолютно безопасен, поэтому его можно повторять дома вместе с детьми, которые наверняка останутся в восторге от того, на что способны обычные фрукты :)
Это тоже интересно: