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バッテリーは化学エネルギーを電気エネルギーに変換し、それを作成するのに多大なリソースを必要としません-レモンで実用的なバッテリーを作ることができます。レモンからはあまり電力を得られないかもしれませんが、発電の原理は自動車のバッテリーの原理と同じです。この原理については、コークスと酢というふさわしくない2つの材料を使って自宅で簡単な電池を作ることができれば、簡単に学ぶことができます。
バッテリーの仕組み
最も単純なタイプのバッテリーである電気化学セルには、アノード、カソード、電解質の3つのコンポーネントがあります。アノードとカソードは2種類の金属であり、一方は他方よりも電子をより簡単に失います。 2つの金属が互いに接触すると、電子は流れますが、あまりにもゆっくりと流れて大きな電流を生成しません。陰極と陽極を電解質（通常は酸）に浸すと、化学反応によって反対の電荷が生成されますが、電解質は電荷の流れを妨げます。ただし、カソードとアノードをワイヤで接続すると、それらは流れます。さらに、金属と電解質の間で進行中の反応により、バッテリーが「充電」されたままになります。
コークス電池を作る
リン酸を含む任意のソフトドリンクを使用して、ボルタ電池を作ることができます。コーラは良い例です（ダイエットまたはレギュラーは問題ありません、その唯一の重要な酸です）。また、コークスからのアルミニウムは、負極である優れたカソードを作ることができます。スニッパーを使用して缶と紙やすりからストリップを切り取り、塗料を研磨します。陽極または正端子には銅のストリップが必要です。これは通常、ハードウェアストアで見つけることができます。コーラをグラスに注ぎ、ストリップを浸し、電圧計のプローブでストリップに触れます。約3/4ボルトの読み取り値を取得する必要があります。
酢バッテリーを作る
酢は酢酸を含んでいるので、優れた電解質にもなります。陽極には銅を使用できますが、亜鉛はアルミニウムよりも優れた陰極になります。亜鉛ストリップがない場合は、亜鉛でコーティングされた亜鉛メッキの釘を使用してください。このセルから1ボルトに近づきます。 LEDに電力を供給したい場合、これらのセルのうち2つを直列に配線して、電圧を2倍にする必要があります。これを行うには、一方のバッテリーのアノードともう一方のカソードに接続されたリード線に電球を接続し、3本目のワイヤーを使用して他の電極ペアを相互に接続します。
酢の細胞を観察する
酢は透明なので、酢セルの電極に興味深い効果を観察できます。これらのセルを2つ直列に接続し、それらを使用してLEDに電力を供給し、LEDを一晩中放置すると、午前中に亜鉛電極に黒い堆積物の層が見つかります。これは、銅原子によって引き起こされます。銅原子は電解質中の水素イオンと結合し、亜鉛表面に集まります。また、酸からの水素イオンが電子と結合して水素原子を形成し、原子が対になって水素分子を形成すると、銅ストリップ上に水素ガスの泡が形成されるはずです。