水果電池（水果中的化學(xué)物質(zhì)和金屬片發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生電能的電池）

原理

水果電池的發(fā)電原理是：兩種金屬片的電化學(xué)活性是不一樣的，其中更活潑的那邊的金屬片能置換出水果中的酸性物質(zhì)的氫離子，由于產(chǎn)生了正電荷，整個(gè)系統(tǒng)需要保持穩(wěn)定（或者說是產(chǎn)生了電荷，電荷造成下列結(jié)果），所以在組成原電池的情況下，自由電子從回路中保持系統(tǒng)的穩(wěn)定，這樣的話理論上來說電流大小直接和果酸濃度相關(guān)，（如果是要表達(dá)為一個(gè)函數(shù)關(guān)系的話，那么這個(gè)函數(shù)其實(shí)是和離子強(qiáng)度有關(guān)的而且還是定量關(guān)系，和離子濃度有定性的關(guān)系），在此情況下，如果回路的長(zhǎng)度改變，勢(shì)必造成回路的改變，所以也會(huì)造成電壓的改變。

水果電池

制作方法

工具和材料

1、3個(gè)檸檬（酸橙、蘋果、梨、菠蘿也可以）

2、3個(gè)光亮的銅幣。我們使用五角硬幣(或銅片）

3、3顆鍍鋅的螺絲釘（也可以使用其他較活躍的金屬，并不一定是鋅，只要能進(jìn)行置換就行了）（或鋁片）

4、4根導(dǎo)線，最好導(dǎo)線上帶有夾子（用于夾住銅幣和螺絲釘）。

5、一把小刀以及小的紙質(zhì)粘貼標(biāo)簽

6、低電壓驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管（LED）。我們使用RadioShack的276-330型。

7、一個(gè)35毫米塑料膠卷殼或是類似的小容器。最好使用一個(gè)黑色不透明的膠卷殼。（用于遮光，方便觀察）

8、一個(gè)釘子或小錐子（用于在遮光容器上鉆洞）

水果電池

鍍鋅的螺絲釘可以在大部分五金商店買到。它們也被稱作“電鍍”螺絲釘。給螺絲釘鍍鋅是為了防止它們生銹，這使螺絲釘外表看起來比較光亮。帶夾子的導(dǎo)線可以在五金店或是電子商店買到。

首先，轉(zhuǎn)動(dòng)所有檸檬，每次一個(gè)。一邊轉(zhuǎn)動(dòng)一邊用手?jǐn)D壓它們直到感覺它們變得有點(diǎn)“柔軟”。這樣做是為了讓檸檬內(nèi)部產(chǎn)生更多的果汁。這一步非常重要；因?yàn)檫@樣可以幫助您得到檸檬電池最好的效果。

將一顆鍍鋅螺絲釘擰進(jìn)一個(gè)檸檬的大約

注意：最好由成年人使用小刀。無論怎樣，都請(qǐng)“小心”并且“緩慢”的使用小刀。

將硬幣插入切口直到硬幣的一半都在檸檬中。

注：確定您使用的是有光澤的新硬幣。如果硬幣較舊而沒有光澤，用鋼絲球?qū)⒂矌拍ス狻?/p>

無論您是否相信，現(xiàn)在就可以從檸檬中得到電流了！如同其它電池一樣，硬幣是它的正極（+），螺絲釘是負(fù)極（-）。遺憾的是，這個(gè)電池很弱。但是如果您有幾個(gè)這樣的電池，可以將它們聯(lián)接在一起組成檸檬電池組。

像這樣將硬幣和螺絲釘插入其它兩個(gè)檸檬。接著，使用導(dǎo)線和夾子，將第一個(gè)檸檬上的螺絲釘與第二個(gè)檸檬上的硬幣連接在一起，以此類推，這樣就將三個(gè)檸檬電池連接在一起了。同時(shí)也給第一個(gè)硬幣和最后一顆螺絲釘連上帶夾子的導(dǎo)線。

最后，給連接到第一個(gè)硬幣上的夾子標(biāo)上“+”并給連接到最后一個(gè)螺絲釘上的夾子標(biāo)上“-”。像真正的電池組一樣，檸檬電池組也有正極（+）和負(fù)極（-）。

當(dāng)像這樣串聯(lián)時(shí)，這些檸檬電池共同產(chǎn)生與幾個(gè)小電筒電池串聯(lián)所產(chǎn)生的相同的電壓，或者說是電勢(shì)，大約在2.5伏到3伏之間。但是檸檬電池組不能產(chǎn)生足夠的電流以使電筒燈泡發(fā)光。

我們?cè)鯓硬拍鼙鎰e出確實(shí)實(shí)現(xiàn)了電池組呢？一個(gè)辦法是將只需要2.5伏到3伏電壓而且不需太大電流的用電設(shè)備連接到電池組上?？梢允褂靡环N稱為發(fā)光二極管的設(shè)備，也可以簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)ED。很低的電壓和很小的電流就能使LED發(fā)光。

我們所使用的LED包裝盒上的說明是：5毫米紅色LED，1.8伏，20毫安。這意味著LED的直徑為5毫米，它只需要1.8伏和20毫安的電流就可以發(fā)光。實(shí)際上，小于20毫安的電流可以使LED微微發(fā)光。我們的檸檬電池有足夠的電壓但是電流不夠。所以我們需要尋找一些辦法來觀察微弱的亮光。我們將它裝入膠卷殼的以隔絕外部的光亮。

使用釘子，小心的在膠卷殼外邊大約在一半高的地方鉆出兩個(gè)小孔?？梢宰尦赡耆藖韼湍鷮?shí)現(xiàn)這一步。

接著，給一個(gè)小孔標(biāo)上“+”另一個(gè)標(biāo)上“-”。

水果電池

將LED的管腳彎曲成向外的平滑曲線。然后近距離仔細(xì)觀察LED。它基本上是圓的。但是，如果將它傾斜到特定的角度，您會(huì)看到在一個(gè)管腳的附近有一個(gè)扁平的表面。離這個(gè)扁平表面最近的管腳就是負(fù)極。在照片中，左邊的管腳是LED的負(fù)極。您能看到在最左邊管腳附近的小扁平表面嗎？

將LED的負(fù)極管腳與標(biāo)有“-”的膠卷殼上的小孔對(duì)齊。將LED塞入膠卷殼。使LED的負(fù)極管腳穿過標(biāo)有“-”的小孔，然后使另一個(gè)（正極）管腳穿過標(biāo)有“+”的小孔。

將管腳從小孔中拉出來并檢查以確保它們與標(biāo)簽所標(biāo)示的一致。也給膠卷殼的頂部加上標(biāo)簽。確定LED朝向我們。

讓我們準(zhǔn)備好一切等待最后一刻的來臨。使含有LED的膠卷殼標(biāo)有“+”的一邊對(duì)準(zhǔn)檸檬電池組標(biāo)有“+”的夾子。將檸檬電池組標(biāo)有“-”的夾子靠近膠卷殼標(biāo)有“-”的一邊。

現(xiàn)在一切準(zhǔn)備就緒！將LED的正極連接到檸檬電池組的正極。將LED的負(fù)極連接到檸檬電池組的負(fù)極。LED發(fā)光了！

但LED發(fā)的光很暗，這是因?yàn)閬碜噪姵亟M的電流太小。黑色的膠卷殼可以幫助您觀察到暗淡的燈光。LED的末端起到放大鏡的作用。當(dāng)您直接觀察LED的末端時(shí)，可以容易的看到發(fā)光現(xiàn)象。

這證明了您真的成功制作了一個(gè)可以使用的檸檬電池。

疑難解答

如果您不能看到LED發(fā)光，請(qǐng)嘗試以下方法：

1.您可能弄反了LED的極性，也就是正極和負(fù)極顛倒了。首先較為活潑的金屬發(fā)生的是氧化反應(yīng)，因此較活潑金屬片為負(fù)極，另一端較不活潑金屬則為正極。反轉(zhuǎn)LED并觀察它是否發(fā)光。

2.LED發(fā)出的光可能非常暗淡。將LED放到一個(gè)更暗的屋子里，并在實(shí)驗(yàn)前使您的眼睛適應(yīng)更暗淡的光線。

3.確定所有的連接都可靠：確保導(dǎo)線夾與硬幣和螺絲釘?shù)倪B接還有檸檬中的硬幣和螺絲釘都牢固。

電壓數(shù)據(jù)