Una batteria a limoni

Si può produrre corrente elettrica con dei limoni? Certo! Costruisci un circuito che ti permetterà di accendere una piccola lampadina.

Una batteria a limoni

Immagine: Redazione SimplyScience.ch

Occorrente

  • Due limoni
  • Filo di rame
  • Due chiodi zincati
  • Una piccola lampadina a diodi rossa (LED, la trovi nei negozi di elettronica o modellismo)

Si fa così

  1. Infila un chiodo e un filo di rame in ogni limone.
  2. Collega il filo di rame nel primo limone con il chiodo nel secondo limone, come nell’immagine. In questo modo resteranno un chiodo e un filo di rame “liberi”. Attenzione: il filo di rame e il chiodo liberi non devono toccarsi, altrimenti causerebbero un cortocircuito!
  3. Per accendere la lampadina appoggia una delle sue due gabette (diodi) al chiodo libero e l’altra al filo di rame libero. La lampadina dovrebbe illuminarsi!

Aiuto non funziona!

Potrebbe capitare che la lampadina non si accenda al primo colpo. Se è così, prova ad adottare questi accorgimenti:

  • Inverti il senso della lampadina: il primo diodo sul filo di rame e il secondo sul chiodo.
  • Assicurati che stai usando un LED rosso. La “batteria a limoni” è piuttosto debole paragonata a batterie comuni e i LED rossi hanno bisgono di batterie meno potenti rispetto ad esempio a quelli verdi.
  • Utilizza più limoni o taglia i tuoi due limoni a pezzi e collegali utilizzando altri chiodi e pezzi di filo di rame. Collegando delle batterie deboli in serie ottieni un maggior voltaggio e quindi un maggior flusso di corrente. Più corrente rende il LED più luminoso. Attenzione però a non esagerare, se la corrente è troppo forte il LED si rompe!
  • Potrebbe essere utile oscurare un po’ la stanza o tenere la mano dietro al LED e guardarlo dal davanti.

Per ottenere un’efficienza maggiore spremi un po’ i limoni prima di cominciare con l’esperimento.

Al posto dei limoni puoi usare altra frutta o verdura, ad esempio delle patate.

Cosa succede

Proprio come in una normale batteria, nella “batteria a limoni” l’energia chimica si trasforma in energia elettrica. Quando si collegano i due poli della batteria, delle minuscole particelle con carica negativa, gli elettroni, si mettono in movimento nel circuito. Questo flusso di particelle cariche è la corrente elettrica.

Da dove provengono gli elettroni?

L’acido citrico contenuto nei limoni è un cosiddetto elettrolita, cioè un mezzo che attrae gli ioni dei metalli e dentro il quale questi possono circolare. Gli ioni sono piccole particelle con carica positiva o negativa. Le particelle con carica negativa sono gli elettroni. Lo zinco è un metallo che perde facilmente gli elettroni mentre il rame li accetta facilmente. Nel liquido (il limone) gli elettroni si spostano dallo zinco dei chiodi al rame del filo.

Gli elettroni si spostano attraverso l’acido citrico del limone e si accumulano sul filo di rame, il quale si carica negativamente. Il chiodo di zinco invece rimane in deficit di elettroni e si carica positivamente. In questo modo si crea una differenza di tensione elettrica tra il chiodo di zinco e il filo di rame. Se vengono collegati con un filo conduttore (che lascia passare la corrente), gli elettroni sono attirati dal polo positivo e circolano in questo filo. In questo modo si genera della corrente elettrica. Se si piazza quindi un LED tra il chiodo e il filo di rame gli elettroni attraversano Il diodo illuminando la lampadina.

Attenzione, la corrente scorre in senso inverso rispetto agli elettroni. Questa corrente inoltre circola unicamente quando il circuito è completamente chiuso. Questo significa che c’è un trasferimento di elettroni pure nel liquido (l’elettrolita). Per ogni elettrone che circola attraverso il diodo, una molecola caricata negativamente deve passare in senso inverso attraverso l’acido citrico. Di conseguenza, il LED s’illumina solamente quando il chiodo e il filo di rame sono infilati nel limone, creando un circuito chiuso.

Un po’ di storia

Il nome “pila”, spesso utilizzato come sinonimo di “batteria”, deriva dalla scoperta della batteria da parte di Alessandro Volta nel 1800, il quale ha utilizzato una pila di dischi di zinco e di rame separati da dischi di feltro imbevuti di acido. In seguito John Frederic Daniell ha migliorato l’invenzione in modo da poter fornire energia per più tempo. Al posto dell’acido ha utilizzato una soluzione di sali di zinco e di rame. La forma non era più una pila ma il nome è restato.