バッテリーは化学エネルギーを電気エネルギーに変換し、それを作成するのに多くのリソースを必要としません-レモンで動作するバッテリーを作ることができます。 レモンからはあまり電力が得られないかもしれませんが、発電の原理は自動車のバッテリーと同じです。 コーラと酢という2つのありそうもない成分を使用して自宅で簡単な電池を作ることができれば、この原理を簡単に学ぶことができます。
バッテリーのしくみ
最も単純なタイプの電池である電気化学セルは、アノード、カソード、電解質の3つのコンポーネントで構成されています。 アノードとカソードは2つの異なるタイプの金属であり、一方は他方よりも電子を失いやすくなっています。 2つの金属が互いに接触した場合、電子は流れますが、遅すぎて大きな電流を生成できません。 カソードとアノードが通常は酸である電解質に浸されると、化学反応によって反対の電荷が生成されますが、電解質は電荷の流れを妨げます。 ただし、カソードとアノードをワイヤーで接続すると、それらは流れる可能性があります。 さらに、金属と電解質の間で進行中の反応により、バッテリーは「充電」されたままになります。
コークス電池を作る
リン酸を含む任意のソフトドリンクを使用してボルタ電池を作成できます。コーラが良い例です（ダイエットまたはレギュラーで問題ありません。重要なのは酸だけです）。 コークスからのアルミニウムはまた、負の端子である良い陰極を作ることができます。 スニッパーを使用して缶からストリップを切り取り、サンドペーパーを使用して塗料を削り取ります。 アノードまたはプラス端子には銅のストリップが必要です。これは通常、金物店で見つけることができます。 コークスをグラスに注ぎ、ストリップを浸し、電圧計のプローブでストリップに触れます。 約3/4ボルトの読み取り値が得られるはずです。
酢電池を作る
酢は酢酸を含んでいるので、良い電解質にもなります。 アノードには銅を使用できますが、亜鉛はアルミニウムよりも優れたカソードになります。 亜鉛ストリップがない場合は、亜鉛でコーティングされた亜鉛メッキ釘を使用してください。 このセルからのボルトに近づく必要があります。 LEDに電力を供給したい場合は、電圧を2倍にするために、これらのセルの2つを直列に配線する必要があります。 これを行うには、一方のバッテリーのアノードともう一方のバッテリーのカソードに接続されたリード線に電球を接続し、3番目のワイヤーを使用してもう一方の電極のペアを相互に接続します。
酢の細胞を観察する
酢は透明なので、酢セルの電極に興味深い効果を見ることができます。 これらのセルの2つを直列に接続し、それらを使用してLEDに電力を供給し、LEDを一晩中放置すると、朝に亜鉛電極上に黒い堆積物の層が見つかります。 これは、電解質中の水素イオンと結合して亜鉛表面に集まる銅原子が原因です。 また、酸からの水素イオンが電子と結合して水素原子を形成し、原子が対になって水素分子を形成すると、銅ストリップ上に水素ガスの泡が形成されるのがわかります。