Frugtbatteriet
Et batteri kræver to forskellige metaller og en væske, der kan lede strøm. En citron eller en kartoffel kan klare jobbet. Eleverne undersøger, om det er frugten eller metallerne, der bestemmer spændingen, og prøver at få en lysdiode til at lyse.
Hvilken frugt eller grøntsag giver den største spænding, og betyder metallerne mere end frugten?
Det skal I bruge
| Vare | Varenr. | Antal og formål |
|---|---|---|
| Pladeelektroder, kobber (10 stk.) | 281030 | 2 pr. gruppe |
| Pladeelektroder, zink (10 stk.) | 281040 | 2 pr. gruppe |
| Pladeelektroder, jern (10 stk.) | 281000 | Til sammenligning |
| Krokodilleklemmer (50 stk.) | 310000 | 4-6 pr. gruppe |
| Multimeter, digitalt, autorange | 351000 | 1 pr. gruppe |
| LED-lysdioder (5 x 90 stk. i 5 farver) | 311220 | Lysdioder til at tænde |
| Spændingssensor, trådløs (PASCO PS-3211A) | PS-3211A | Til datalogning |
Andet udstyr: citroner, kartofler, æbler, agurk, appelsin; kniv.
Sikkerhed
Frugt og grønt, der har været brugt i forsøget, må ikke spises bagefter, fordi der afsættes metal fra elektroderne.
Sådan gør I
- Rul citronen hårdt mod bordet, så den bliver saftig indeni.
- Stik en kobberelektrode og en zinkelektrode ind i citronen ca. 2 cm fra hinanden. De må ikke røre hinanden.
- Forbind elektroderne til multimeteret med krokodilleklemmer og aflæs spændingen.
- Gentag med de andre frugter og grøntsager og notér spændingen i en tabel.
- Skift zinkelektroden ud med en jernelektrode og mål igen.
- Forbind 3-4 citroner i serie (kobber til zink) og prøv at tænde en lysdiode. Lysdiodens lange ben skal vende mod kobber-siden.
Med PASCO-sensor
Med den trådløse spændingssensor PS-3211A kan eleverne se spændingen live i SPARKvue og lave et søjlediagram direkte. Prøv også at logge spændingen i 10 minutter, mens batteriet driver en lysdiode, og se, om den falder.
Hvad sker der?
Zink afgiver lettere elektroner end kobber. Når de to metaller står i en sur væske og forbindes med en ledning, løber elektronerne fra zink til kobber gennem ledningen, og det er den strøm, I måler.
Frugtsaften er elektrolyt og lukker kredsløbet inde i frugten. Derfor betyder metalparret mest for spændingen, mens frugten mest påvirker, hvor stor strømmen kan blive.
Spørgsmål til eftertanke
- Var der stor forskel på spændingen fra de forskellige frugter?
- Hvad skete der, da I skiftede zink ud med jern?
- Hvorfor skulle der flere citroner til for at tænde lysdioden?
- Hvorfor bruger man ikke citroner i rigtige batterier?
Til læreren
Kobber og zink giver typisk 0,8-1,0 V uanset frugt. En rød lysdiode kræver omkring 1,8-2 V, så 2-3 citroner i serie er nødvendige, og lyset bliver svagt, fordi strømmen er lille.
Differentiering: De ældste kan sætte forsøget i forbindelse med spændingsrækken og forudsige spændingen for andre metalpar.
Vejledningen er udarbejdet af LabDidakt. Læreren skal altid selv vurdere sikkerheden ved forsøget i sin klasse og følge skolens retningslinjer og sikkerhedsdatabladene for de kemikalier, der bruges.
