Contenu
- Electrolytes et Piles
- Votre propre pile voltaïque
- Construire la batterie
- Utilisation de la batterie
- Autres expériences
L'eau salée peut servir d'électrolyte dans une batterie, générant de l'électricité. Une batterie comporte trois parties: un électrolyte et deux électrodes, constituées de matériaux différents, souvent des métaux. Certaines des premières batteries, fabriquées par Alessandro Volta vers 1880, utilisaient de l’eau de mer, de l’argent et du zinc pour produire de l’électricité. Ce type de batterie est facile à construire et à expérimenter.
Electrolytes et Piles
Dans l'eau, le sel de table ou le chlorure de sodium (NaCl) se dissolvent en ions sodium chargés positivement (Na +) et en ions chlore chargés négativement (Cl-). Les chimistes appellent une solution d'ions comme celle-ci un électrolyte. Dans une batterie, une électrode, appelée cathode, jette des électrons dans la solution en la laissant avec une charge positive. Simultanément, l’autre électrode, l’anode, collecte les électrons et lui confère une charge négative. Les ions dans l'électrolyte facilitent ce processus. Le déséquilibre de charge entre les deux électrodes crée une différence de potentiel électrique, ou tension. Si vous connectez les bornes dans un circuit, les électrons accumulés dans l'anode seront renvoyés à travers le circuit vers la cathode, créant un courant électrique.
Votre propre pile voltaïque
Volta a fabriqué sa pile "Voltaic Pile" avec des unités constituées de papier imbibé d’eau salée, intercalées entre un disque en argent et un disque en zinc. Il a empilé cette unité de base pour créer une batterie avec une tension significative. Le terme pour ces unités de base est cellules. Vous pouvez faire une pile similaire assez facilement avec des objets ménagers. Vous aurez besoin de cinq pièces constituées après 1982, de papier cartonné ou de carton, de sel, d'eau, de ruban isolant, de papier abrasif de 120 grains et de deux fils aux extrémités dénudées. Les pièces fabriquées en 1983 et après sont des disques de zinc recouverts de cuivre. Grâce à ce fait, nous n’avons pas besoin de deux types de disques métalliques différents comme le faisait Volta.
Construire la batterie
Poncer un côté de quatre pièces de un centime jusqu'à une surface plane en zinc. Dissolvez une cuillère à soupe de sel dans une tasse d'eau (le chauffage aide). Dans le papier cartonné, découpez quatre disques ayant à peu près la taille du penny et faites-les tremper dans de l'eau salée. Placez un penny de cuivre sur la table et placez un disque imbibé dessus. Continuez à empiler en alternant des sous et des disques imbibés, avec l’argent intact au-dessus du dernier disque imbibé. En tenant un fil sur la première pièce et un sur la dernière pièce, enroulez du ruban isolant autour de l'assemblage pour le maintenir ensemble. Sceller l’ensemble de l’appareil avec du ruban adhésif empêchera l’évaporation et prolongera la durée de la pile.
Utilisation de la batterie
Chaque cellule, composée du côté zinc d’un penny, d’un disque trempé et du côté cuivre d’un autre penny, génère environ un volt. Avec quatre cellules, votre batterie générera environ quatre volts. Vous pouvez tester cela avec un multimètre. En outre, quatre volts suffisent pour faire briller une LED. Connectez le fil court de la LED à la fin de la batterie qui a le sou intact. C'est l'anode - le pôle négatif de la batterie.
Autres expériences
Presque n'importe quelle combinaison de deux métaux différents pour les électrodes fera une batterie. Différentes combinaisons donnent des tensions différentes. Vous pouvez créer une batterie similaire à celle de Volta en empilant des cellules constituées de papier cartonné imbibé d’eau salée, intercalées entre deux métaux différents. Les idées incluent les sous et nickels, les sous et l’aluminium (rondelles ou morceaux de canettes de boisson gazeuses poncés), les sous et les rondelles revêtues de zinc, ainsi que les rondelles d’acier non revêtues et l’aluminium.