Фруктовая батарейка (из яблок) и светодиод

В прошлых номерах журнала было описано, как сделать батарейку из фруктов или овощей [1]. Однако измерить напряжение и силу тока такой батарейки тестером - это одно, а подключить к ней какое-то полезное устройство - совсем другое. Например, в интернете есть фотографии и видеоролики, на которых показано, что от фруктовой батарейки способен гореть светодиод. Часть этих фотографий - явный фэйк (надувательство), например, когда парень втыкает контакты светодиода в лимон и светодиод загорается. Но есть и явно правдивые видео. Например, когда светодиод работает от батареи из 3-4 "лимонных" гальванических элементов.

Нечто подобное планировал сделать раньше [2], но "руки дошли" только сейчас.

Решил использовать три яблока, в каждое из которых воткнул пару из двух электродов: медь и цинк (оцинкованная жесть). Батарейки соединил последовательно (аналогично схеме на рисунке, только у нас электроды - медь и цинк, а не медь и железо, как на картинке).

Для работы моего светодиода необходимо напряжение выше 1.7 В, лучше - 2 В. Одна "яблочная батарейка" дает напряжение около 0.8-0.9 В. Три последовательно соединенные батарейки, как оказалось, дали напряжение 2.7 В - этого должно хватить с избытком для работы светодиода. Подключаю диод - он не светится. Проверяю полярность подключения - все правильно. Подключаю диод к блоку питания - он светится (т.е. диод исправен).

__________________________________________________
¹ См. подборку статей Электрохимия (Электролиз, Гальваника, Гальванические элементы) [ссылка]

² Фруктовая батарейка [ссылка]

Итак, трех яблочных батареек оказалось недостаточно. А четырех хватит? Яблок только три, поэтому разрезаю одно из них пополам, делаю из половинок две батарейки. Теперь в наличии четыре батарейки. Соединяю их последовательно. Напряжение - 3.5 В. Подключаю диод: горит, но очень слабо. Напряжение более чем достаточное.

Чего не хватает? Силы тока. В двух крайних батарейках меняю цинковые электроды на магниевые. Итак, мы имеем четыре последовательно соединенные батарейки: две с электродами медь - цинк и две с электродами медь - магний. Меряю напряжение - 4.7 В (!). Подключаю светодиод - он светится, но слабо и нестабильно: интенсивность свечения сильно падает со временем. Ток слишком слабый.

Вспоминаю, что во всех опытах, которые я находил в сети, светодиод горел от батареек, сделанных не из яблок, а из лимонов. Вероятно, лимоны дают более высокую силу тока, т.к. в их соке более высокая концентрация ионов водорода: даже на вкус лимон гораздо более кислый, чем яблоко (съесть яблоко может каждый, но съесть целый лимон - это уже на грани мазохизма). Верна ли данная гипотеза, планирую проверить в будущем. Если кто-то из читателей сделает это раньше - буду только рад.

В заключение - фото и видео из сети (https://www.youtube.com/watch?v=9_LLj4_3ZRA): как с помощью апельсиновых батареек зарядить iPhone.

Смотреть Видео (18 Мб, .mp4 )

Фруктовая батарейка (из яблок) и часы ч.11

Со светодиодом вышло плохо. Перед тем, как разобрать яблочные батарейки, решил проверить, будут ли работать от них китайские электронные часы. Взял одну яблочную батарейку - с магниевым и медным электродом.

Открутил крышку и вынул из часов небольшую круглую батарейку. Контакта два: нижний и боковой. Боковой контакт был соединен с положительным полюсом батарейки - значит, его нужно соединить с медным электродом нашей фруктовой батарейки (с помощью крокодильчиков). Нижний контакт соединил с магниевым электродом.

Часы заработали - фруктовая батарейка из яблока, медного и магниевого электродов заменила стандартную батарейку для часов. Подключил фруктовую батарейку к контактам тестера, измерил напряжение - 1.48 В. Сила тока - около 280 мкА, падает со временем. Снова подключил часы к фруктовой батарейке, часы пошли, причем отсчет времени начался не с нуля, а продолжился с тех цифр, которые были на часах на момент отсоединения батарейки. Отсоединил контакт - часы выключились, снова присоединил - часы продолжили идти с места остановки. Видимо, в схему часов входит конденсатор, который держит заряд и служит источником питания при кратковременном отключении батарейки.

Смотреть Видео (23 Мб, .avi )

Комментарии

^К1 По поводу работы светодиода от яблочной батареи. Каждый источник тока имеет собственное внутреннее сопротивление.

Т.е., например, если напряжение батареи 4.7 В, сопротивление диода 1 Ом, сопротивление батареи 10 Ом, тогда общая сила тока в цепи будет составлять ~430 мА (2 Вт мощность цепи). Из них ~4.3 В (1.84 Вт) будет припадать на батарею, и только ~0.4 В (0.16 Вт) на светодиод.

Поэтому, возможно, стоит попробовать уменьшить внутреннее сопротивление батареи (например, воткнуть электроды поближе друг к другу).

<Электрохимия (Электролиз, Гальваника, Гальванические элементы)>

<Химические вулканы и Фараоновы змеи ч.2> <Химические вулканы ч.1> < Опыты со щелочными металлами > < Опыты со щелочными металлами 1 > [Эксперименты с ацетиленом, метаном, пропаном и бутаном] <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 1> <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 2> <Эксперименты с фосфором ч.1> <Эксперименты с фосфором ч.2> <Эксперименты с водородом 1> <Эксперименты с водородом 2> <Эксперименты с водородом 3> <Хлористый азот (трихлорид азота). Иодистый азот (нитрид иода)> <Перекись ацетона, ГМТД, органические перекиси> <Черный порох> <Кумулятивный эффект (№5 2011)> <Нитроглицерин, Этиленгликольдинитрат, Нитроэфиры, Нитропроизводные> <Огонь от капли воды (№1 2012)> <Огонь на ладони (Холодный огонь)> <Ртуть, Амальгамы, Соединения Ртути>
<Батарейки - самодельные и заводские (Обсудить на форуме)> [Отправить Комментарий / Сообщение об ошибке]