Une batterie au citron est une expérience scientifique classique utilisée pour démontrer les bases d’un système de batterie chimique. Pour mener cette expérience, un scientifique a besoin d’un citron très juteux, d’un clou en acier galvanisé ou zingué et d’une pièce de monnaie en cuivre propre ou d’une section de câblage en cuivre domestique. Le scientifique qui fabrique la batterie a également besoin d’un fil avec des pinces crocodiles à chaque extrémité et d’un voltmètre sensible. Les voltmètres se trouvent généralement dans la section d’alimentation électrique d’une quincaillerie, d’un magasin de bricolage électronique ou d’un centre de rénovation domiciliaire. De petites diodes électroluminescentes (DEL) et d’autres appareils électriques peuvent également être utilisés pour tester une batterie au citron, bien que cela nécessite généralement des citrons supplémentaires.
COMMENT UTILISER VOTRE PRODUIT
Une pile au citron repose sur des électrons et une réaction chimique qui se produit lorsque des métaux sont introduits dans un mélange acide. Le citron contient une quantité importante de jus acide, qui dans la terminologie scientifique est un « électrolyte ». L’acide dans un électrolyte aide à décomposer la structure atomique des métaux, comme le cuivre et le zinc, provoquant la libération d’électrons individuels. Lorsqu’un scientifique crée un circuit en connectant les deux métaux à un conducteur, les électrons le traversent sous forme de charge électrique, qui peut être détectée sur un voltmètre ou un autre appareil.
Faire la batterie
Tout d’abord, le scientifique créant une pile au citron doit insérer soigneusement la pièce de monnaie en cuivre ou le câblage en cuivre domestique dans une extrémité du citron, puis insérer le clou galvanisé dans l’extrémité opposée. Il est important pour le scientifique qui effectue cette opération de s’assurer que les deux métaux n’entrent pas en contact l’un avec l’autre. Cela fermerait le circuit et maintenir les métaux pendant qu’ils se touchent pourrait entraîner un léger choc électrique.
Création du débit
Le clou et la pièce sont devenus des électrodes. Le cuivre et le zinc permettent aux électrons de les traverser, ce qui signifie qu’ils sont considérés comme d’excellents conducteurs d’électricité. La pièce ou le fil de cuivre est considéré comme une électrode positive (+), tandis que le clou zingué est une électrode négative (-).
Les électrons à écoulement libre trouvés dans l’électrolyte de jus de citron veulent naturellement passer des électrodes négatives aux électrodes positives. La vitesse à laquelle ces électrons circulent est mesurée en ampérage. Le voltmètre détecte cela en affichant la tension, qui indique la « pression électrique » fonctionnant dans le circuit.
Mesurer la tension
Une seule pile au citron ne produit pas une quantité importante de tension, mais un voltmètre sensible devrait détecter une certaine sortie électrique. Le scientifique doit connecter le clip positif d’un fil, l’extrémité avec un boîtier rouge, à la pièce ou au fil de cuivre ; et le clip négatif, l’extrémité avec un boîtier noir, au clou galvanisé. Un affichage numérique ou un cadran analogique sur le voltmètre doit afficher un petit numéro de tension, généralement inférieur à un dixième de volt. Ce n’est généralement pas suffisant pour faire fonctionner une horloge numérique ou alimenter une ampoule, mais cela démontre qu’un courant électrique a été généré par une réaction chimique dans la pile au citron.
Augmenter la charge
Bien qu’une batterie citron monocellulaire soit fonctionnelle, elle fournit peu de charge électrique significative. Une tension supplémentaire peut être fournie en augmentant le nombre de cellules, ou de citrons, dans la batterie. Une série de citrons peut fonctionner ensemble comme une seule batterie grâce à des fils supplémentaires attachés de l’électrode positive, partie en cuivre, d’un citron à l’extrémité négative, clou en zinc, d’un autre.
Environ quatre citrons connectés en série de cette manière devraient fournir suffisamment de puissance pour allumer une petite LED. Le scientifique doit connecter le fil négatif d’une extrémité citron au fil LED le plus proche d’une zone aplatie du boîtier. Il ou elle peut alors connecter un fil positif, de l’autre extrémité citron, à l’autre fil. Une lueur faible mais perceptible doit s’allumer au centre de la LED ; des citrons ou des cellules supplémentaires peuvent être ajoutés à la batterie pour une plus grande charge et une lueur encore plus brillante.