Una batería de limón es un experimento científico clásico que se utiliza para demostrar los conceptos básicos de un sistema de batería química. Para realizar este experimento, un científico necesita un limón muy jugoso, un clavo de acero galvanizado o recubierto de zinc y una moneda de cobre limpia o una sección de cableado de cobre doméstico. El científico que fabrica la batería también necesita un cable con pinzas de cocodrilo en cada extremo y un voltímetro sensible. Los voltímetros generalmente se pueden encontrar en la sección de suministro eléctrico de una ferretería, una tienda de pasatiempos electrónicos o un centro de mejoras para el hogar. También se pueden usar pequeños diodos emisores de luz (LED) y otros dispositivos eléctricos para probar una batería de limón, aunque esto generalmente requiere limones adicionales.
Cómo funciona
Una batería de limón se basa en electrones y una reacción química que tiene lugar cuando se introducen metales en una mezcla ácida. El limón contiene una cantidad significativa de jugo ácido, que en terminología científica es un «electrolito». El ácido en un electrolito ayuda a descomponer la estructura atómica de los metales, como el cobre y el zinc, provocando la liberación de electrones individuales. Cuando un científico crea un circuito, conectando los dos metales con un conductor, los electrones fluyen a través de él como una carga eléctrica, que se puede detectar en un voltímetro u otro dispositivo.
Haciendo la batería
Primero, el científico que crea una batería de limón debe insertar con cuidado la moneda de cobre o el cableado de cobre doméstico en un extremo del limón y luego insertar el clavo galvanizado en el extremo opuesto. Es importante que el científico que hace esto se asegure de que los dos metales no entren en contacto entre sí. Esto cerraría el circuito y sostener los metales mientras se tocan podría resultar en una descarga eléctrica leve.
Creando la carga
El clavo y la moneda ahora se han convertido en electrodos. Tanto el cobre como el zinc permiten que los electrones fluyan a través de ellos, lo que significa que se consideran excelentes conductores de electricidad. La moneda o alambre de cobre se considera un electrodo positivo (+), mientras que el clavo recubierto de zinc es un electrodo negativo (-).
Los electrones que fluyen libremente que se encuentran en el electrolito de jugo de limón naturalmente quieren pasar de los electrodos negativos a los positivos. La rapidez con que fluyen estos electrones se mide como amperaje. El voltímetro detecta esto al mostrar el voltaje, lo que indica la «presión eléctrica» que funciona dentro del circuito.
Medición de voltaje
Una sola batería de limón no produce una cantidad significativa de voltaje, pero un voltímetro sensible debería detectar alguna salida eléctrica. El científico debe conectar el clip positivo de un cable, el extremo con una carcasa roja, a la moneda o el cable de cobre; y el clip negativo, el extremo con carcasa negra, al clavo galvanizado. Una lectura digital o un dial analógico en el voltímetro debe mostrar un número de voltaje pequeño, generalmente menos de una décima parte de un voltio. Normalmente, esto no es suficiente para hacer funcionar un reloj digital o encender una bombilla, pero demuestra que se ha generado una corriente eléctrica a través de una reacción química dentro de la batería de limón.
Aumento de la carga
Si bien una batería de limón de una sola celda es funcional, proporciona poca carga eléctrica significativa. Se puede proporcionar voltaje adicional aumentando el número de celdas, o limones, dentro de la batería. Una serie de limones pueden funcionar juntos como una sola batería a través de cables adicionales conectados desde el electrodo positivo, parte de cobre, de un limón al extremo negativo, clavo de zinc, de otro.
Aproximadamente cuatro limones conectados en serie de esta manera deberían proporcionar suficiente energía para encender un pequeño LED. El científico debe conectar el cable negativo de un extremo del limón al cable LED más cercano a un área aplanada de la carcasa. Luego, puede conectar un cable positivo, desde el otro extremo, al otro cable. Un resplandor tenue pero notable debe iluminarse en el centro del LED; Se pueden agregar limones o celdas adicionales a la batería para una mayor carga y un brillo aún más brillante.