成分
酸性水果、柑橘类水果、苹果或梨都是不错的选择。 | 铜制的东西,如硬币;我们用了铜钉 | ||
锌制品锌制成的东西,如镀锌钉 | 测量电流和电压的万用表 | ||
由其他金属制成的物品。未镀锌的钉子 |
如果你真的想给你的iPod或iPhone充电,你还需要一根备用的USB延长线和大量的水果和钉子……
指令
如果你只是想做一个电池(或者技术上说是一个电池-一个电池有多个电池):
将含锌物体推入水果中
把铜的物体推到靠近锌的水果里(但要确保它们不要接触,否则会短路),如果你用的是柑橘类水果,尽量把它们放在同一个部分
测量锌和铜物体之间的电压。
现在测量它将产生的电流。
尝试使用不同的金属,看看会发生什么。
如果你真的想给你的MP3播放器充电:
小心这可能会损坏您的mp3播放器!
将至少12个这样的细胞串在一起,最好在每个果实上使用多个钉子。
把你的USB数据线切开,把它的公端插到电脑上,测量电压,找出哪根电线应该通电。
将电池连接到已切开的USB线缆中暴露的导线上。
插上你的MP3播放器。
希望你不会因为毁了家里所有的水果而惹上麻烦!
结果
你会发现水果中的铜和锌物体之间大约有1伏的电压,这听起来不错,但它只能支持很小的电流。我们的最多只能产生大约0.1mA。
你会发现不同的金属会产生不同的电压,例如铁对锌或铜会产生大约0.5V。
如果你用一整碗水果和足够的金属物体,你就可以获得足够的电流来让mp3播放器开始充电。
解释
当你把两种不同的金属放入水果时,就会发生化学反应。金属锌溶解形成锌离子,释放能量;它也失去了电子。如果锌通过电路连接到铜上,这些电子可以在电路周围流动,减少柠檬中的铜离子。释放的能量就是给你的mp3播放器充电的能量。
你已经制造了一个电池(或技术上的电池),它的工作原理与你在商店里买到的电池相同,尽管这些电池通常使用不同的金属,更优化的设计,更少的水果;但它们都涉及一个类似的反应,需要电流才能发生反应。
为什么柠檬里有铜离子?
自然会有一些,但大多数是由铜在酸中溶解的光泽产生的铜钱清洗实验(释放出氧化铜中的铜离子)。
为什么没有电路反应不发生?
如果锌原子要溶解,就必须形成Zn2 +离子;这包括失去2个带负电的电子。如果这些电子无处可去,锌物体就会变得带太多的负电荷,它会吸引尽可能多的带正电荷的锌离子回到自己身上,这样反应就会停止。
当你完成一个循环后会发生什么?
电子可以在电路周围流向铜电极;在这里,铜离子被负电子吸引,当它们相遇时,它们被还原,形成铜金属。因为锌比铜更活泼,这整个过程每移动一个库仑的电荷释放大约1焦耳的能量,也就是说电池产生大约1伏特的能量。这个电压与你所使用的两种金属之间的反应性差异有关,所以如果你改变金属,你就会改变电压。
为什么电池产生这么小的电流?
为了产生大电流,两种化学反应都必须能够快速发生,所以溶液的表面积越大,反应物越多,反应发生的速度就越快。铜的浓度很低2 +因此反应可能相当缓慢,限制了可以产生的电流。
另一个限制因素是离子很难在水果中移动。这是因为,过了一段时间,锌片周围的区域带正电而铜片周围的区域带负电。这意味着锌钉和铜钉之间的电压差较小,因此电池可能只产生0.5V而不是1V。但是,如果你等一段时间,离子会通过水果来抵消这种影响。
过了一段时间,锌周围的区域会因为所有额外的锌离子而变成正极,铜周围的区域会变成负极,从而降低电池的电压。 | 但如果你等一段时间,不通电,水果中的离子就会重新分配,电压就会再次升高。 |
这就是为什么我们需要使用12个1V的电池来产生5V的电量来给mp3播放器充电:每个电池实际上产生的电量不到半伏特。这也是为什么商业电池,当它们几乎是扁平的时候,仍然可以产生良好的电压,但一旦你吸取电流,电压就会下降。
评论
i舱部分在哪里?
i舱部分在哪里?
我觉得可能是
我想Cu2+可能出了问题。根据https://en.wikipedia.org/wiki/Lemon_battery,就是两个氢离子得到2个电子,形成氢气。铜只是作为阴极的一种介质,就像碳在某些电池中的作用一样。
这是真的。碳或
这是真的。碳和石墨根本不发生反应。反应发生在锌电极上。
这对我很有帮助
这对我的科展研究很有帮助!
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