徐杰

電池是人們日常生活中經常使用的一種直流電源。手電筒、收音機、手機、MP3、電子計算器、無線電話機、無線話筒、電子手表、電動玩具等電子產品中都要用到電池。
你知道嗎?水果和蔬菜也可以發電。 讓我們一起動手做一做這個有趣的實驗吧!
實驗材料
1. 4個檸檬(酸橙、蘋果、梨、菠蘿也可以)。
2. 4片鋅片和4片銅片。
3. 5根導線(最好導線上帶有夾子)。
4. 低電壓驅動的發光二極管(LED)。
實驗步驟
1. 用手轉動所有檸檬,每次一個。邊轉動邊用手擠壓檸檬,直到感覺檸檬變得有點“柔軟”,讓檸檬內部產生更多的果汁,可以使檸檬電池效果最好。
2. 用小刀在檸檬兩邊處切開一個 1 厘米的切口。
3. 將鋅片、銅片分別插進檸檬兩邊的切口處。
4. 用導線將檸檬上鋅片和銅片串聯起來組成檸檬電池組(檸檬電池的電壓約有3.5伏特)。
5. 將LED發光二極管連接到檸檬電池中,LED發光二極管發光了!
實驗原理
水果怎么能發電呢?這是因為水果(蘋果、梨子、橙子、橘子和西紅柿等)中含有大量的水果酸,這是一種很好的電解質(電解質是在水溶液中或是溶化狀態下可以導電的物質)。電解質在水果中不斷地活動就產生了能量,于是我們就看到水果發電了。我們的身體內也含有電解質。一般來說,年紀小的人電流比較大,女性比男性電流大,而瘦人比胖人電流大。因為年齡小的人體內含水量較大,比如嬰兒體內含水可達75%,成年男子體內的含水量只有40%;而胖人體內脂肪含量高,脂肪內含水量少,所以胖人就比瘦人的電流要小。正常成人每日所需電解質為:鈉4-6g,鉀2-3g,鈣0.7-0.8g,磷1.2-1.5g。電解質雖然只占人體的一小部分,但功能卻很重要,失去平衡就會使身體機能發生紊亂。
水果電池也是一種伏打電池。1799年,意大利著名的物理學家伏打將兩種不同的金屬(銀板和鋅板)分別放在食鹽水溶液中,再用導線連接兩塊金屬,回路中就產生了較強的持續電流。這就是人類歷史上第一個能產生持續電流的電源——伏打電池。在此基礎上,伏打將一系列圓柱形鋅片和銀片交疊,并在每一對鋅片和銀片之間間隔放上浸過鹽水的濕紙,就做成了著名的伏打電堆。于是,世界上第一個實用的電池就這樣誕生了。
我國年產各類電池占世界總產量的四分之一,平均回收率不到2%,而電池中的物質進入土壤貽害無窮。一粒紐扣大的電池可污染60萬升水,相當于一個人一生的飲水量。現在,一種集高能量、超小、超薄和高安全性等眾多優點于一身的新型電池——高分子鉀電池,開始進入實用階段。這種電池可以配合各種產品的需要,制作成各種形狀與各種容量。高分子鉀電池可以達到的最小厚度為0.5毫米。