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水果也能发电

2018-07-04吕传彬

农村青少年科学探究 2018年4期
关键词:铜币铝箔计算器

○吕传彬

电池在我们的生活中被广泛使用。现在,让我们自己动手用水果来做一种独具特色的伏打电池。我们先来做一个“柠檬电池”。

一、制做材料

几枚铜币(或铜片)、几片铝箔和一只柠檬。铜币用来代替伏打电池中的铜板,铝箔则用以代替锌板(铝和锌的电离特性非常近似),而电解液稀硫酸则用挤出的柠檬汁来代替。

二、制作方法

首先,取一片铝箔和一枚铜币放在桌上,铝箔和铜币之间垫入一张吸水性强的棉纸,将柠檬切开挤出汁液滴在棉纸上。一个仿效伏打电池原理制做的柠檬电池就诞生了。

通过导线将一只袖珍电筒用的小灯泡接入这枚电池的两极之间,很遗憾,灯泡并不能被点亮。显然,这个柠檬电池产生的电压太低了。

多节电池相串联可以提高电压,将多枚单个的柠檬电池首尾相接层叠在一起,做成一个“柠檬积层电池”,一定能提高它的输出电压。为了使各层电池的铝箔不致碰在一起(短路),可用几片中间开孔的聚脂薄膜垫在各层之间作绝缘物。我们将8枚单个的柠檬电池层叠在一起,再接上小灯泡试试看。结果,灯泡仍然不亮。原来,点亮灯泡不仅需要有一定的电压,还要能提供足够的电流,即电池必须能够输出足够大的功率。袖珍电筒的灯泡虽小,但它的功率还是相当可观的。柠檬电池所能提供的电能,对于点亮一只小灯泡来说,还远远不够。但是,这种柠檬电池用来驱动一台液晶显示的电子计算器或一块电子表不成问题。我们不妨找一台电子计算器来实验一下。首先打开计算器的后盖,取出里面的水银电池,然后用带鳄鱼夹的导线把柠檬电池连接到计算器的电池座上,注意极性不能搞错,计算器电池座的正极接柠檬电池的铜币一端,负极接铝箔一端。这时打开计算器的电源开关,液晶显示板上将会有数字出现。

我们来计算一下一枚柠檬电池到底能够产生多大的电压。已知计算器的工作电压为3v,用4层柠檬电池再串联一节1.5v的干电池接入计算器,结果计算器仍能正常工作。这说明4枚层叠串联的柠檬电池的电压相当于一节1.5V的干电池,那么每枚柠檬电池的空载电压应为0.4V左右。之所以要把柠檬电池的空载电压估算得稍高一点也是有其道理的,因为这种简易电池的内阻比较大,带上负载以后电压总是要稍有下降的。

如果手边没有柠檬,根据其原理我们同样可以制做出苹果电池、葡萄电池、番茄电池、西瓜电池等。索性,把这一类电池都统称作“水果电池”吧!

西瓜电池的电力比柠檬电池稍弱一些,驱动同样的计算器需要8枚层迭串联;蕃茄电池是水果电池中电力最强的一种,从原来的8枚电池中撤下2枚仍能驱动同样的计算器。

当然,不论是蕃茄电池还是西瓜电池,它所具有的电能都微不足道。但是,我们可以利用串联的方法来提高它的电压,也可以用并联的方法来加大它的电流。在某些需要应急的特殊情况下,这种水果电池或许还真能派上一些用场呢!

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