Potetbatteri/sitronbatteri/appelsinbatteri

Spørsmål:

I dag hadde klassen plukket poteter i Skolehagen og hva var vel mer naturlig enn å bruke dem etter? Vi prøvde å seriekoble potetene for å få lys i 1,5 volts lyspære. Vi brukte sinkspikre og binders som ledere i potetene, ulike metaller, men fikk dem ikke til å lyse. Ser på denne https://forskning.no/kjemi-julekalender-partner/julekalender-luke-5-lager-strom-med-poteter/380258 at de har brukt noe kobber som de klipper opp. Har dere noe sånt? Er kobbertråd bra nok eller blir det for spinkelt? 

Hilsen ivrig og lærevillig lærer

Svar:

Det var en veldig artig video du delte. Tusen takk for det. Det er noen viktige konsepter her som forklarer hvorfor ditt oppsett ikke fungerte. Strømmengde/amper og overflateareal. Og de er veldig relaterte.

Selv om du skulle måle 1,5 volt over potetene så har du ikke nødvendigvis nok 1,5 volt strøm for at du skal kunne se at lampen lyser. 1,5 volt forteller deg hvor mye energi hver enkelt elektron har. Men ikke hvor mange elektroner per sekund (strøm) potetene klarer å flytte mellom spikeren og bindersen.

Glødelampe E10 1,5 V 0,09 A, pk a 10 Varenr. 425005

Når du bruker denne glødelampen, trenger den 90 mA ved 1,5 V. (Jeg målte at den bruker cirka 80 mA). Det er faktisk ganske mye strøm for et potet-/sitron-/appelsinbatteri å levere. (Mesteparten av energien til glødelampen går til varme, ikke lys. Det er derfor vanlige E27 glødelamper er på vei ut fra norske hjem.) Jeg har testet denne glødelampen og den bruker 55 milliamper når den såvidt begynner å gløde. Og gløde er riktig ord. Du hadde brent deg hvis du tok på filamentet. Så sterke er ikke potetbatterier.

Lysdiode rød 5 mm 20 mA, pk a 100 Varenr. 622110

I ledlys går nesten ingen energi til varme. Røde, gule og grønne lysdioder bruker kun 20 mA ved vanlig lysstyrke, (ca 1,7 V). Det er derfor de i videoen bruker lysdioder, ikke vanlige glødelamper. Blå og hvit lysdioder trenger faktisk mer spenning enn rød gul og grønn lysdioder, men trenger ikke nødvendigvis mer mA av den grunn:

Lysdiode blå 5 mm 3,4 V 20 mA Varenr. 622135
Lysdiode hvit 5 mm 3,2 V 20 mA Varenr. 622140
Lysdiodesortiment, 5 farger, pk a 150 Varenr. 667510

En måte å øke mengden elektroner/mA er å øke overflatearealet til elektrodene.
Kobberfolie 0,1 x 150 mm, 500 g Varenr. 118510
Med et slikt rull, kunne du lage litt større flater som vist på din video.

https://www.nysgjerrigper.no/eksperimenter/sitronbatteri/
…men i ovenfor eksempel, snurrer de rundt masse uisolert kobbertråd, slik at de likevel får mye overflate i en tynn ledning.
Den andre måten å få økt strømmen på er å koble flere poteter i parallell.

PRO-TIP
Kok potetene! Jeg kom nettopp forbi noe som sier at det øker strømproduksjon betraktelig:
https://www.bbc.com/future/article/20131112-potato-power-to-light-the-world
Det går mye energi i kokingen, men da kan du si at poteten «på en måte» lagrer noe av energien, som et batteri gjør.

Det kan være et poeng å måle strømmengden. Selv om det står 20 mA på lysdiodene, betyr det ikke at du trenger å kunne produsere 20 mA. 20 mA er mengden strøm lysdioden bruker når den er fullt på (knallrød). Du kan være fornøyd når den så vidt lyser og da bruker den mye mindre (under 1 mA!). En hvilken som helst multimeter kan hjelpe med det.

Lykke til og jeg håper du kommer tilbake til meg med noen resultater/bilder.

Mvh

JAS
Produktspesialist, Fysikk og datalogging