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Les batteries sont une part essentielle de notre vie quotidienne. Elles nous permettent de nous déplacer avec des appareils électroniques sans avoir à les brancher sur une prise murale. Une batterie est capable de générer de l'électricité en passant des électrons entre deux métaux différents (un chargé positivement et l'autre chargé négativement). Les électrons créent un courant lorsqu'ils traversent une solution contenant des molécules qui transportent les particules chargées d'avant en arrière entre les deux métaux différents [1] . En suivant des étapes très simples, vous pourrez créer une batterie en utilisant simplement deux métaux différents et un citron.
Étapes
Méthode 1
Méthode 1 sur 2:Fabriquer une seule batterie avec un citron
Méthode 1
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1Regroupez votre matériel. Pour faire une batterie à partir d'un citron, vous avez besoin d'un centime de cuivre, un clou galvanisé, un citron, un couteau et un voltmètre. La supervision d'un adulte est recommandée, surtout pour manipuler le couteau. Rincez la pièce avec un détergent léger pour vous assurer de travailler sur une surface propre [2] . Vous pouvez utiliser toutes les sortes de citrons, mais un fruit ayant la peau plus fine fera une meilleure batterie.
- Si vous en avez à votre disposition, une bande de cuivre fonctionnera mieux qu'un simple centime.
- Les clous galvanisés ont un revêtement en zinc très important pour cette expérience [3] . Ils peuvent être trouvés dans n'importe quelle surface de bricolage.
- Le papier d'aluminium peut être substitué au clou si vous n'en avez pas à votre disposition.
- Un voltmètre peut être acheté dans une quincaillerie ou un magasin de bricolage.
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2Pressez le citron sans en casser la peau. Vous pouvez le rouler sur la table en appliquant une légère pression. Le fait de presser le citron permet de relâcher le jus qu'il contient et qui permettra à la batterie de fonctionner .
- L'acidité du jus de citron est idéale pour la réaction chimique recherchée dans ce cas précis. Il contient la solution de molécules nécessaire pour conduire le courant électrique entre les deux extrémités métalliques de la batterie [4] .
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3Faites une entaille au centre du citron. L'entaille doit être suffisamment profonde pour vous permettre d'insérer un centime à l'intérieur du fruit. Il est recommandé de demander l'aide d'un adulte pour cette étape. La pièce ne doit plus bouger, donc assurez-vous que l'entaille ne soit pas trop large [5] .
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4Insérez la pièce et le clou à l'intérieur du citron. La pièce de centime doit s'insérer facilement dans l'entaille que vous venez de faire. Le clou doit quant à lui rentrer dans le citron, à deux centimètres de la pièce. Ces deux objets serviront d'entrées positives et négatives pour votre batterie.
- Les métaux doivent être proches l'un de l'autre afin que la réaction chimique puisse se produire [6] .
- Cependant, ils ne doivent pas se toucher à l'intérieur du citron. S'ils se touchent, la batterie ne fonctionnera pas bien et vous n'aurez pas de tension.
- Assurez-vous qu'ils soient bien insérés à l'intérieur du citron afin d'entrer en contact avec son jus.
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5Attachez les pinces du voltmètre au clou et à la pièce. En utilisant les clips du voltmètre, attachez-en au clou et l'autre à la pièce de centime. Vous devriez voir une faible augmentation de tension sur le voltmètre. Si le voltmètre lit une valeur négative, changez simplement les clips sur le clou et la pièce et vous devriez obtenir une tension positive [7] .
- Si la tension est très faible, rapprochez le clou de la pièce de centime.
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Méthode 2
Méthode 2 sur 2:Faire une batterie multicellules avec des citrons
Méthode 2
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1Prenez 10 citrons. Une batterie multicellules consiste à connecter plusieurs batteries ensemble. Dans ce cas, vous lierez plusieurs batteries au citron. Pour fabriquer une batterie de citron à plusieurs cellules, vous aurez besoin de quatre pièces en cuivre, de quatre clous galvanisés, de quatre citrons, d'un couteau, de 38 cm de fil de cuivre, d'un coupe-fil, d'une règle et d'un voltmètre. Tout citron fera l'affaire, mais un citron avec une peau plus mince fera une meilleure batterie.
- Demandez l'aide d'un adulte, en particulier pour utiliser le couteau.
- Nettoyez la pièce avec un détergent léger afin d'utiliser une surface propre [8] .
- Si vous avez une pince de homard, utilisez-la.
- Un clou galvanisé recouvert d'une fine couche de zinc est très important pour cette expérience [9] . Vous pouvez en acheter dans votre quincaillerie ou magasin de bricolage.
- Utilisez du papier d'aluminium si vous n'avez pas de clou.
- Vous pouvez utiliser autant de citrons que vous le souhaitez afin d'augmenter la tension de votre batterie.
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2Pressez le citron sans en casser la peau. Vous pouvez le rouler sur la table en appliquant une légère pression. Le fait de presser le citron permet de relâcher le jus qu'il contient et qui permettra à la batterie de fonctionner.
- L'acidité du jus de citron est idéale pour la réaction chimique recherchée dans ce cas précis. Il contient la solution de molécules nécessaire pour conduire le courant électrique entre les deux extrémités métalliques de la batterie [10] .
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3Coupez votre fil en cuivre en cinq sections de 7 cm. Demandez l'aide d'un adulte pour cette étape. Mesurez 7 cm sur votre fil de cuivre et coupez-le en plusieurs morceaux à l'aide d'un coupe-fil. Ne vous préoccupez pas trop de leur taille exacte, vous devez simplement en avoir suffisamment pour enrouler votre fil autour de la pièce de cuivre et du clou.
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4Connectez une pièce et un clou avec un morceau de fil. Vous devez entourer la pièce de centime et le clou avec du fil de cuivre. Prenez un peu de fil et enroulez-le plusieurs fois autour du centime, puis prenez l'autre extrémité et enroulez-la autour du clou. La pièce et le clou seront ensuite insérés dans des citrons distincts, alors assurez-vous de laisser suffisamment d'espace (environ 5 cm) entre les deux [11] .
- Assurez-vous que le fil soit bien enroulé autour de chaque pièce. La batterie ne fonctionnera pas aussi bien sans contact approprié entre chaque connexion.
- Vous devriez avoir trois paires de pièces et de clous lorsque vous aurez terminé.
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5Enroulez un morceau de fil autour d'un seul centime et d'un clou. La batterie commencera avec un seul centime enveloppé de cuivre et se terminera par un simple clou en cuivre. Tout comme vous l'avez fait auparavant, prenez un morceau de fil et entourez-le à plusieurs reprises autour d'une pièce de monnaie. Enveloppez un autre morceau de fil en cuivre autour de la tête du clou [12] .
- Encore une fois, enveloppez le fil le plus étroitement possible autour de chaque pièce pour obtenir de bonnes connexions.
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6Coupez une petite entaille à travers la peau au milieu du citron. La fente doit être suffisamment grande pour insérer le centime de cuivre à mi-hauteur dans le citron. La supervision d'un adulte est recommandée pour cette étape. La pièce ne doit pas bouger, assurez-vous donc que l'entaille ne soit pas trop grande [13] .
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7Insérez un centime en cuivre. Puis insérez le clou, le centime dans le premier citron et le clou dans le dernier. Alignez quatre de vos citrons et choisissez celui qui sera le premier et le dernier de votre batterie à multicellules. Collez la pièce enveloppée de cuivre dans la fente que vous avez coupé dans le haut du premier citron de la chaine. Insérez le clou en cuivre dans le dernier citron de la chaine.
- Il n'est pas très important que vos citrons soient parfaitement alignés tant que le centime et le clou sont insérés dans des citrons distincts.
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8Insérez les pièces et les clous en cuivre dans des citrons séparés. Chaque citron aura finalement un centime et un clou qui en sortiront. Le premier citron de la chaine aura déjà un centime, alors collez l'extrémité d'un des clous d'une paire dans le premier citron. Le deuxième citron recevra le centime de cette paire ainsi que le clou de la deuxième paire de centime et de clou en cuivre [14] .
- Continuez en alternant entre les centimes et les clous jusqu'à ce que vous atteigniez le dernier citron qui aura déjà un seul clou en cuivre.
- Veillez à ce que les pièces et clous ne se touchent pas à l'intérieur du citron. S'ils se touchent, la batterie sera courte et vous n'obtiendrez aucune tension.
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9Attachez les pinces du voltmètre aux extrémités de vos fils. Attachez un clip sur le fil de cuivre attaché au clou et l'autre au fil de cuivre attaché à la pièce de monnaie. Vous devriez voir une augmentation de tension sur le lecteur de votre voltmètre. Si le voltmètre lit une valeur négative, il suffit d'alterner les clips entre le clou et la pièce et il devrait passer à une tension positive [15] .
- Si la tension est très faible, déplacez le clou pour le rapprocher de la pièce de monnaie dans chaque citron afin de vous assurer que tous les fils soient bien en contact avec chaque pièce et chaque clou.
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Avertissements
- Faites toujours attention lorsque vous manipulez de l'électricité.
- L'électricité produite par une seule cellule n'est pas très puissante. Vous aurez besoin de plusieurs cellules reliées entre elles afin de faire fonctionner une ampoule (deux cellules ou plus sont nécessaires pour constituer une batterie).
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Éléments nécessaires
- Un clou galvanisé (en zinc)
- Une pièce de cuivre (en cuivre)
- Un citron (si vous avez besoin de plus de tension, pour allumer une ampoule par exemple, vous aurez besoin de 4 citrons)
- Des ciseaux ou un couteau
- Un voltmètre (facultatif)
Références
- ↑ http://americanhistory.si.edu/fuelcells/basics.htm
- ↑ http://www.scientificamerican.com/article/generate-electricity-with-a-lemon-battery/
- ↑ http://www.wisegeek.org/what-are-galvanized-nails.htm
- ↑ http://www.education.com/science-fair/article/lemon-power/
- ↑ http://www.scientificamerican.com/article/generate-electricity-with-a-lemon-battery/
- ↑ http://www.education.com/science-fair/article/lemon-power/
- ↑ http://www.how-things-work-science-projects.com/lemon-battery.html
- ↑ http://www.scientificamerican.com/article/generate-electricity-with-a-lemon-battery/
- ↑ http://www.wisegeek.org/what-are-galvanized-nails.htm
- ↑ http://www.education.com/science-fair/article/lemon-power/
- ↑ http://pbskids.org/zoom/activities/sci/lemonbattery.html
- ↑ http://pbskids.org/zoom/activities/sci/lemonbattery.html
- ↑ http://www.scientificamerican.com/article/generate-electricity-with-a-lemon-battery/
- ↑ http://pbskids.org/zoom/activities/sci/lemonbattery.html
- ↑ http://www.how-things-work-science-projects.com/lemon-battery.html
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