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Fuentes De Energía: Un Limón Y Medio

2024

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Fuentes De Energía: Un Limón Y Medio
Fuentes De Energía: Un Limón Y Medio
Anonim

La modesta energía de la batería de limón se compensa con la apariencia y el olor

Скромная энергетика лимонной батареи компенсируется внешностью и запахом
Скромная энергетика лимонной батареи компенсируется внешностью и запахом

La modesta energía de la batería de limón se compensa con la apariencia y el olor. La modesta energía de la batería de limón se compensa con la apariencia y el olor.

Recientemente, un limón no se entiende como una fruta cítrica, sino un apetitoso paquete de dinero: definitivamente será suficiente para comprar una batería. Sin embargo, el limón común también es capaz de producir corriente, a pesar de que el ácido no es sulfúrico, pero … ¿Cuál, por cierto? Limón?

REÚNE LA BATERÍA

La receta es conocida: pegue dos platos de metales diferentes, por ejemplo, cobre y zinc, en una fruta indefensa. ¿Por qué necesariamente de diferente? Para que la corriente fluya, se necesita asimetría: los mismos electrodos se comportarán de manera idéntica, habrá poca sensación por su proximidad. Pero el zinc y el cobre se disuelven en ácido a diferentes velocidades, y los electrodos correspondientes adquieren diferentes potenciales eléctricos. En cobre, es más bajo, y los electrones se moverán hacia él. Si conecta las placas entre sí, entonces un voltímetro conectado a dicho circuito mostrará la presencia de voltaje. Dato curioso: para la dirección de la corriente eléctrica en ingeniería eléctrica, se acepta convencionalmente no el movimiento de una multitud de electrones, sino todo lo contrario. Por lo tanto, en nuestro experimento, el electrodo de cobre recibe el signo "+", y el electrodo de zinc recibe el signo "-".

Las solicitudes crecen

Cuatro limones serán suficientes para activar el LED indicador. ¿Y cuántos se necesitarán para girar el motor de arranque? Vamos a estimar Los cítricos que probamos produjeron aproximadamente 0, 8 V, lo que significa que para un voltaje de 12 V, se necesitarán 15 limones, incluidos uno tras otro. Y todo estaría bien, ¡pero la corriente generada por uno, incluso el limón más "fuerte", es de 1 mA! Para exprimir al menos cien amperios, debe aumentar la cantidad de frutas cien mil veces, resulta un millón y medio de limones. No es sorprendente que, debajo de las campanas, en lugar de cajas con cítricos, las baterías de plomo se asentaron.

Los electrodos de la batería de plomo también son diferentes: el negativo está hecho de plomo en polvo y el positivo está hecho de pasta de dióxido. Ya no están inmersos en la carne de un limón, sino en una solución de ácido sulfúrico, un electrolito. A medida que avanza la descarga, ambos electrodos se vuelven gradualmente iguales, convirtiéndose en el llamado sulfato de plomo PbSO4, que consume azufre del electrolito, cuya densidad disminuye. Con el tiempo, se está acercando al agua destilada. Cuando ambos electrodos se vuelven iguales, ya no exprimirá ninguna corriente de la batería (ni de un limón con dos placas idénticas en el interior).

Para cargar la batería, se conecta una fuente de alimentación externa. Se produce el proceso inverso: el azufre vuelve al electrolito y ambos electrodos se restauran gradualmente a su composición original. Pero el limón no se puede recargar así.

Por supuesto, todo lo descrito es un modelo muy simplificado de una batería moderna. Para darle resistencia a la vibración, durabilidad y reducir la autodescarga, se introducen pequeñas cantidades de antimonio, calcio y otros aditivos en la aleación de plomo. La pureza del electrolito es muy importante: incluso las impurezas insignificantes de cobre y especialmente el hierro aceleran bruscamente la autodescarga, por lo que no puede agregar agua del grifo.

Las llamadas baterías de calcio son esencialmente el mismo plomo, pero con una pequeña adición del metal mencionado. Sus ventajas: muy baja autodescarga (esto le permite almacenar baterías ya cargadas y listas para usar en almacenes) y una menor tendencia a hervir el electrolito durante la carga (la batería se vuelve casi libre de mantenimiento).

ES APTITUD

En climas fríos, los procesos químicos se congelan, por lo que la batería no solo produce una corriente peor, sino que también se niega a hacerse cargo. De ahí las negativas inesperadas para girar el motor de arranque: si los viajes son de corta duración, el electrolito no tiene tiempo para calentarse, la carga no se recupera. Al mismo tiempo, el generador funciona correctamente, pero la luz roja sin carga no se enciende. Otra característica de invierno. ¿Recuerda que hablamos de una disminución en la densidad del electrolito y la conversión de la masa activa de los electrodos en sulfato de plomo? Ambos aumentan la resistencia interna de la batería: con una carga alta, una parte justa de los voltios permanecerá en la batería y no irá al arrancador.

¿Qué más vale la pena saber sobre las baterías de arranque? Primero, nunca permita una descarga profunda. Esto conducirá a una sulfatación irreversible de las placas: cuando se cargan, la mayoría de ellas no se recuperarán a su estado original, lo que equivale a una pérdida de capacidad. Tal batería parece estar cargando, produce 12.6 V, pero acumula tan poca energía que puede no ser suficiente incluso para una sola puesta en marcha.

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