باتری میوه‌ای

جریان الکتریکی در نتیجه حرکت الکترون‌هایی که دارای بار الکتریکی هستند، ایجاد می‌شود. فلزات رسانا حاوی تعداد زیادی الکترون آزاد هستند که در قالب یک شبکه در کنار هم قرار می‌گیرند و بر اساس انرژی گرمایی که دریافت می‌کنند، به صورت تصادفی در حرکت هستند. وقتی دو انتهای یک باتری یا به‌عبارتی یک منبع انرژی را به وسیله سیم فلزی به هم متصل می‌کنید، الکترون‌های آزاد ماده رسانا به طرف قطب مثبت باتری حرکت می‌کند و جریان الکتریکی برقرار می‌شود. با استفاده از این آزمایش ساده به شما نشان می‌دهیم که می‌توانید از مرکباتی مانند لیموترش یا لیمو شیرین جریان الکتریکی تولید کرده، از آن برای روشن‌کردن یک لامپ کوچک استفاده کنید. برای انجام این آزمایش به یک نوع مرکبات، میخ مسی، میخی از جنس روی، یک لامپ رنگی کوچک و مقداری سیم نیاز دارید. ابتدا لیمو یا پرتقالی را که برای انجام این آزمایش انتخاب کرده‌اید، قدری فشار دهید تا بافت داخل آن نرم شود. میخ‌ها را در فاصله 5 سانتی‌متری از هم داخل میوه قرار دهید، به گونه‌ای که انتهای هر یک از میخ‌ها در مرکز میوه قرار گیرد و با هم تماس نداشته باشند. با استفاده از سیم، لامپ رنگی را به دو میخی که داخل میوه قرار دارد، متصل کنید. بلافاصله لامپ روشن می‌شود. با توجه به نوع لامپی که انتخاب کرده اید شدت آن متفاوت است. لامپ‌های LED به انرژی بسیار کمی نیاز دارند و به همین علت شاید بهترین لامپ برای انجام این آزمایش باشد. اگر یک آمپرسنج داشته باشید، می‌توانید با اندازه‌گیری شدت جریان الکتریکی ایجادشده، اثربخشی میوه‌های مختلف در تولید جریان الکتریکی را مورد بررسی قرار دهید. بهتر است آزمایش مشابهی را با استفاده از میوه‌های مختلف به جای مرکبات انجام دهید. گوجه فرنگی در مقایسه با میوه‌های دیگر اسیدیته بالاتری دارد و می‌تواند شدت جریان بالایی ایجاد کند. به نظر شما چه میوه‌های دیگری را می‌توانید برای این آزمایش انتخاب کنید؟ کدام میوه بیشترین قابلیت رسانایی را دارد؟ به نظر شما تغییر فاصله بین میخ‌ها بر شدت جریان الکتریکی ایجادشده تاثیر می‌گذارد؟ فکر می‌کنید این میوه تا چه مدت زمانی بتواند این لامپ را روشن نگه دارد؟ آیا اندازه میوه می‌تواند شدت جریان ایجادشده را تحت تاثیر قرار دهد؟

میخی که از جنس روی است، یک فلز فعال است که با اسید موجود در میوه واکنش می‌دهد. ذرات فعال موجود در باتری میوه‌ای یون‌هایی با بار مثبت هستند. در نتیجه بین روی و اسید موجود در میوه جابه‌جایی الکترون انجام می‌شود. میخ‌هایی که در میوه قرار گرفته‌اند، مانند قطب‌های باتری عمل می‌کنند. یکی از آنها قطب منفی و دیگری قطب مثبت است. الکترون‌ها از طریق سیم ولامپ، از قطب مثبت باتری میوه‌ای به قطب منفی آن منتقل می‌شوند و انرژی الکتریکی لازم را برای روشن‌شدن لامپ تامین می‌کنند.