Listrik & Cahaya Dari Lemon: 3 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Lebih dari 200 tahun yang lalu fisikawan Italia Alessandro Volta menemukan baterai sejati pertama. Dalam eksperimen sains kelas ini, kita dapat membuat ulang baterai yang sangat mirip yang ditemukan Volta menggunakan tidak lebih dari lemon dan dua potong logam. Cukup kuat untuk menyalakan LED, kami benar-benar menciptakan cahaya dari lemon!

Omong-omong… Baterai Volta menggunakan tembaga, seng, dan kain yang direndam dalam air garam. Dalam percobaan kami, kami akan menggunakan tembaga, magnesium, dan lemon tetapi teorinya sama, kami menggunakan reaksi kimia untuk menghasilkan listrik.

Proyek ini ditujukan untuk siswa berusia antara 10-15 (kelas 5-9 AS). Siswa yang lebih tua harus dapat menyelesaikan proyek tanpa bantuan dan mencari tahu mengapa sirkuit tidak berfungsi (misalnya koneksi tidak baik antara lemon, dll).

Proyek ini sempurna untuk kelas Fisika atau Sains Umum tetapi juga dapat diperluas ke kelas TI. Ini akan membuat siswa Anda berpikir tentang dari mana ponsel mereka mendapatkan kekuatannya. Kelas menunjukkan bahwa baterai menggunakan reaksi kimia untuk menghasilkan arus listrik.

Perlengkapan

• Setengah lemon dipotong menjadi 3 bagian (yaitu 3 x 1/6 lemon)
• Beberapa kabel tembaga (total sekitar 12" (20cm) - ini adalah kabel yang digunakan di soket listrik rumah Anda. Jika Anda mengenal tukang listrik, mereka pasti memiliki banyak potongan yang dapat Anda gunakan. Jika tidak, tersedia di setiap toko perangkat keras.
• Beberapa pita magnesium (total sekitar 3" (10cm) - ini tersedia secara online seharga sekitar $3 untuk satu yard (1m). Jika Anda tidak bisa mendapatkannya, maka paku "galvanis" juga akan berfungsi (tetapi tidak sebaik), ini adalah kuku tertutup seng, toko perangkat keras akan memilikinya. Mereka terlihat abu-abu dan kusam untuk dilihat (yaitu tidak mengkilap).
• LED (LED 3v normal), hindari Biru karena terkadang membutuhkan lebih banyak daya untuk menyalakannya.

Langkah 1: Siapkan Bahan dan Buat Selnya

Ambil 1/2 buah lemon dan potong menjadi 3 bagian seperti pada gambar

Selanjutnya potong 2 buah kawat tembaga dengan panjang sekitar 1". Pastikan tidak ada karet pelindung di sekitar kabel, harus berwarna "tembaga":-)

Akhirnya 3 lembar pita magnesium dengan panjang sekitar 1 (mudah dipotong dengan gunting)

Kita akan membuat 3 baterai kecil (atau "sel"). Setiap baterai terdiri dari segmen lemon, terminal tembaga dan terminal magnesium.

Mengapa kita perlu 3 baterai Anda bertanya? Nah setiap baterai akan menghasilkan sekitar 1 volt listrik, tetapi LED membutuhkan sekitar 3 volt listrik untuk bekerja. Jadi jika kita memasang 3 baterai berturut-turut kita akan memiliki 3 volt, itu harus sempurna untuk menyalakan LED.

Langkah 2: Pasang 3 Baterai Berturut-turut

Jadi kami memiliki 3 baterai, sekarang kami harus menghubungkannya secara berurutan.

Yang penting pada tahap ini adalah terminal tembaga dari satu baterai terhubung ke terminal magnesium baterai berikutnya. Cara termudah untuk melakukannya adalah dengan menekuk kawat tembaga sehingga menempel pada magnesium untuk membuat sambungan yang erat.

Jika Anda secara tidak sengaja menghubungkan tembaga ke tembaga atau magnesium ke magnesium dari setiap baterai, baterai pada dasarnya akan membatalkan satu sama lain, seperti meletakkan salah satu baterai di remote control TV Anda dengan cara yang salah, remote tidak akan berfungsi.

Jadi sekarang kita memiliki 3 baterai berturut-turut.

Langkah 3: Hubungkan LED dan Biarkan Terang

Terakhir kita bisa menghubungkan LED ke terminal paling kiri aki kiri dan terminal paling kanan aki kanan sehingga dibuatlah rangkaian listrik.

Tapi tunggu - LED sangat khusus tentang bagaimana terhubung. Anda akan melihat bahwa salah satu kaki pada LED lebih panjang dari yang lain, ini disebut "Anoda", ini harus terhubung ke sisi Positif (+) baterai. Kaki yang lebih pendek disebut "Katoda", ini harus terhubung ke sisi Negatif (-) baterai.

Tapi mana yang positif dan mana yang terminal negatif pada baterai lemon?

….. tembaga positif (+), jadi sambungkan kaki panjang LED ke kabel tembaga dan hubungkan kaki pendek LED ke terminal magnesium.

Dan hei presto LED harus menyala. Jika Anda memeras segmen lemon, Anda mungkin melihat LED menyala lebih terang karena lebih banyak jus akan dilepaskan untuk membuat koneksi yang lebih baik ke terminal.

Jadi apa ilmu di balik sihir ini?

Nah reaksi kimia terjadi antara dua terminal logam yang berbeda (disebut "elektroda"), jus lemon membantu dalam reaksi (yang disebut "elektrolit"). Ketika reaksi kimia berlangsung beberapa "elektron" ekstra dibuat yang mengalir di sepanjang sirkuit ke LED. LED kemudian mengubah elektron ini menjadi Cahaya.

Lihat apa yang terjadi pada terminal jika Anda membiarkan LED terhubung selama beberapa jam - Saya khawatir Anda belum menemukan baterai yang akan bertahan selamanya!

Anda juga dapat mencoba hanya dengan 2 sel, LED seharusnya menyala tetapi akan lebih redup. Dengan hanya satu sel pasti voltase akan terlalu rendah untuk menyalakan LED tetapi lanjutkan dan coba.

Baterai menjadi semakin penting untuk memberi daya pada perangkat seluler & mobil listrik kita, kelas ini menunjukkan bahwa teknologi baterai telah berkembang pesat dalam 200 tahun terakhir tetapi masih ada banyak ruang untuk perbaikan…mungkin segera ponsel Anda akan perlu pengisian sekali per tahun!

Jika Anda tidak dapat menemukan pita magnesium:

Terakhir, jika Anda tidak memiliki magnesium, Anda juga dapat mencoba eksperimen menggunakan Seng seperti yang dilakukan Alessandro Volta, bukan magnesium (beberapa paku berlapis seng (disebut "galvanis") dapat digunakan) tetapi Anda mungkin perlu menggunakan lebih dari 3 sel karena Seng hanya akan menghasilkan sekitar 0,9 volt per sel dibandingkan dengan lebih dari 1 volt dengan magnesium.