Jednoduchý experiment k seznámení se s principem jednoduchého galvanického článku. Pomocí citronů a dvou kovů si vyrobíme baterii, která nám bude napájet LED diodu. Ta bude krásně svítit aniž bychom do obvodu zapojili jakýkoli jiný zdroj elektrické energie.
Materiál
- 3 citrony
- 4 vodiče s krokodýlkem
- 3 zinkové plíšky
- 3 měděné plíšky
- LED dioda s volnýma „nožičkama“
Postup
- Zkontroluj si, jestli máš všechen materiál:
- Do citronů nařízneme menší otvory (není nezbytně nutné, ale snáze se do nich budou vkládat plíšky)
- Do každého citronu vložíme 1 měděný a 1 zinkový plíšek a citrony seřadíme tak, aby se vždy střídal zinkový a měděný plíšek
- Pomocí vodičů vzájemně propojíme zinkový (černý) plíšek prostředního citronu s měděným (červeným) plíškem levého citrónu a druhým vodičem spojíme měděný (červený) plíšek prostředního citronu se zinkovým (černým) plíškem pravého citronu.
- Zbydou nám dva neobsazen plíšky – zinkový (černý) vlevo a měděný (červený) vpravo. Na každý z nich připojíme jeden volný vodič. Druhý konec vodiče v obou případech zatím necháme volný:
- Mezi dva volné konce vodičů vložíme LED diodu
- Pokud dioda nezačne svítit je třeba prohodit konce diod a krokodýlky zapojit každý na druhou nožičku diody. Takto by měl vypadat výsledek:
Vysvětlení
Galvanický článek známe tak pod pojmem baterie. Ty se dnes nacházejí ve všech přenosných elektrospotřebičích. Klasický galvanický článek funguje na principu redoxní chemické reakce, ve které se využívá právě reakce zinku, mědi a většinou kyseliny sírové. Zinek se v takové baterii začne rozpouštět a vzniká síran zinečnatý a elektrony. Elektrony poté putují k měděné elektrodě a následně se spotřebují pro vznik vodíku a vody. Během tohoto pohybu vykonají elektrickou práci. Současně na obou elektrodách vznikne jinak velký náboj a to vyvolá elektrické napětí. Takto vzniká stejnosměrný proud. LED diody potřebují, aby proud šel jedním konkrétním směrem a proto, pokud diodu zapojíme obráceně, tak nesvítí, ale pokud ji zapojíme ve správném směru, tak nám začne zářit.
V citronech samozřejmě nemám silnou kyselinu sírovou, ale máme v nich kyselinu citronovou, která ji zde nahrazuje. Jedná se tak o mnohem bezpečnější variantu, než se pokoušet o baterii z kyseliny citronové. Nicméně zde vzniká o to menší proud
Tipy
- lže použít jakékoli šťavnaté ovoce s obsahem kyseliny, například pomeranče
- Místo plíšků lze použít měděnou minci, zinkový hřebík, cokoli co je vyrobeno z daného materiálu
- Na rozsvícení klasické LED diody je třeba minimálně 3 citrony, napětí se totiž sériovým zapojením sčítá
- Vzniklý proud lze cítit na jazyku již zapojením jediného citronu
- Červené LED diody jsou lepší, protože vyžadují méně energie.
- Zapojením více citronů získáme intenzivnější svit diody.
