Schlumberger
 
Expérience
Les fruits, un concentré d'énergie

SEED
 

Saviez-vous que certains fruits et légumes peuvent également servir à produire de l'électricité ? Essayez et vous verrez !

Outils et matériel

  • matériel3 citrons (jaunes ou verts)
  • 3 pièces de centimes en cuivre (nous avons utilisé des centimes américains, mais les centimes d'euros conviennent)
  • 3 vis zinguées
  • 4 fils électriques, de préférence avec des pinces crocodile aux deux extrémités
  • un petit couteau
  • des petites étiquettes en papier autocollantes
  • un voyant lumineux (type diode LED) à faible tension nominale (nous avons utilisé le voyant 276-330 fabriqué par Radio Shack)
  • une cartouche de film plastique de 35 mm ou un petit récipient similaire. Utilisez une cartouche opaque, de préférence noire et non pas en plastique transparent.
  • un clou ou un petit poinçon

Vous pouvez vous procurer des vis zinguées dans la plupart des magasins de bricolage. Vous les trouverez également sous le nom de vis « galvanisées ». Le revêtement en zinc, qui sert à protéger la vis contre la rouille, leur donne un aspect brillant. Quant aux fils électriques avec pinces, vous pourrez en trouver dans les magasins de bricolage ou d'électricité.

Expérience

Commencez par faire rouler les citrons un par un, En appuyant dessus avec votre main, faites-les rouler jusqu'à ce que vous sentiez les citrons devenir un peu mous, le but étant de libérer le jus à l'intérieur du fruit Cette étape est très importante, car elle vous permettra d'obtenir le meilleur de vos citrons.

ProcéduresEnfoncez une vis zinguée en la vissant dans un citron, à environ 1/3 d'une des deux extrémités de votre citron. Ensuite, à l'aide du couteau, entaillez avec précaution la peau du citron sur 1 cm, à environ 1/3 de l'autre extrémité.

ATTENTION : Il est préférable que ce soit un adulte qui manipule le couteau. Dans tous les cas, soyez TRES VIGILANT en entaillant le citron.

Insérez une pièce en cuivre dans la fente en la laissant dépasser de moitié.

Remarque : Votre pièce doit être bien brillante. Si elle est déjà ternie, polissez-la avec de la laine d'acier.

Et cela suffit pour obtenir un citron électrique, incroyable non ? Votre citron fonctionne comme une pile, la pièce faisant office de borne positive (+) et la vis de borne négative (-), mais une pile bien peu puissante… Toutefois, vous pouvez ajouter deux citrons supplémentaires et les relier pour fabriquer une batterie au citron.
Enfoncez les pièces et les vis restantes dans les deux autres citrons. Puis, avec les fils électriques et les pinces, reliez ensemble les trois piles au citron, de façon à ce que la vis du premier citron soit reliée à la pièce du deuxième citron et ainsi de suite. Fixez enfin les fils et les pinces à la première pièce et à la dernière vis.

ExpériencePour finir, inscrivez « + » sur l'étiquette de la pince attachée à la première pièce et « - » sur l'étiquette de la pince attachée à la dernière vis. Comme sur une vraie batterie, votre batterie au citron dispose d'une borne positive (+) et d'une borne négative (-).

Vos citrons, ainsi « connectés en série », travaillent ensemble pour produire environ la même tension, ou force électrique, que deux petites piles de lampe torche, à savoir entre 2,5 et 3 volts. Toutefois, le courant électrique généré par votre batterie n'est pas suffisamment puissant pour allumer une ampoule de lampe torche.

Comment vérifier que la batterie au citron fonctionne réellement ? Il vous suffit, par exemple, de la connecter à un appareil électronique consommant entre 2,5 et 3 volts et très peu de courant électrique. Les voyants lumineux de type diode LED peuvent convenir. En effet, ceux-ci s'allument à une basse tension et avec peu de courant.

Les spécifications des voyants que nous avons utilisés sont : diode rouge 5 mm, 1,8 volt, 20 mA. En termes plus simples, nos voyants mesurent 5 mm de diamètre et nécessitent 1,8 volt et 20 milliampères de courant pour s'allumer. En fait, avec un courant inférieur à 20 milliampères, le voyant s'allumera faiblement. Notre batterie au citron dispose maintenant de la tension suffisante, mais il nous manque encore quelques milliampères de courant. Nous devons donc trouver une astuce pour voir briller la faible lumière. Nous avons alors pensé l’enfermer dans une cartouche de film vide afin de la protéger de la lumière extérieure.

Avec le clou, percez avec PRECAUTION deux trous de chaque côté de la cartouche, à mi-hauteur environ. Vous pouvez demander à un adulte de percer les trous.

Collez ensuite deux étiquettes à côté de chaque trou, en marquant « + » sur l'une et « - » sur l'autre.

Procédures

Recourbez l'extrémité des fils du voyant vers l'extérieur. Prenez maintenant votre voyant et observez-le. Il est presque rond. Si vous le retournez, vous remarquerez une surface plane près de l'un des fils. Le fil le plus proche de cette surface plane est la borne négative. Sur la photo ci-contre, le fil de gauche correspond à la borne négative du voyant. Avez-vous réussi à voir la surface plane près du fil gauche ?

Procédures

Alignez le fil négatif du voyant avec le trou marqué « - » de la cartouche de film. Insérez le voyant dans la cartouche. Faites coulissez le fil négatif du voyant par le trou marqué « - » et le fil opposé (borne positive) par le trou marqué « + ».

Procédures

Attrapez l'extrémité des fils ressortant par les trous et fixez-les avec les étiquettes. Collez également des étiquettes sur les bords supérieurs de la cartouche. Vérifiez que le voyant est orienté vers le haut.

Préparons-nous maintenant pour le grand moment. Alignez le côté « + » de votre cartouche lumineuse avec la pince « + » de la batterie au citron et approchez la pince « - » du côté « - » de la cartouche.

Procédures

ProcéduresNous sommes fin prêts ! Connectez la borne positive du voyant à la borne positive de votre batterie au citron et connectez la borne négative du voyant à la borne négative de la batterie. Eurêka, le voyant s'allume !!

La lumière est très faible en raison du courant électrique insuffisant émis par votre batterie. Mais grâce à la cartouche noire, la lumière est davantage visible. L'extrémité du voyant fait office de loupe ; lorsque vous regardez directement par le voyant, vous apercevez nettement la lumière.

Vous venez de faire marcher votre batterie au citron, bravo !!

Dépannage

Si vous ne parvenez pas à voir votre voyant s'allumer, suivez ces trois conseils :

  1. Vous avez peut-être inversé la polarité du voyant en intervertissant les bornes « + » et « - ». Rétablissez la polarité et voyez si votre voyant s'allume.
  2. Le voyant est peut-être très faible. Testez votre batterie dans une pièce plus sombre. Attendez que vos yeux s'habituent à la pénombre et voyez si votre voyant s'allume.
  3. Vérifiez toutes les connexions : les fils doivent être attachés aux pièces et aux vis, et les pièces et les vis doivent être bien enfoncées dans les citrons.

Vous pouvez aussi essayer ces expériences

  • Avec le temps, la tension de votre batterie au citron faiblit. Amusez-vous avec votre batterie et voyez combien de temps elle dure. Au bout d'un moment, vous remarquez que le citron noircit autour de la vis. Si vous retirez la vis et que vous l'enfoncez ensuite (ou une nouvelle vis zinguée) ailleurs dans le citron, vous pouvez partiellement rétablir la force de votre pile. Vous pouvez également donner un peu plus de jus à votre pile en sortant, puis en rentrant de temps en temps les pièces de la fente.
Procédures
  • Tentez cette expérience avec plus de trois citrons reliés ensemble. Le voyant est-il plus lumineux ? La batterie au citron dure-t-elle plus longtemps ?
  • Essayez aussi avec des pièces plus grosses en cuivre et en zinc.
  • Essayez avec une ampoule incandescente (comme celle utilisée dans une lampe torche) au lieu du voyant. Pouvez-vous fabriquer une pile aux fruits assez puissante pour réussir à l'allumer ?
  • Tentez l'expérience avec d'autres fruits et légumes, tels que des pommes de terre et des tomates. Ou du pamplemousse et des oranges. Vous pouvez aussi imaginer un moyen de fabriquer une pile à l'aide d'une bouteille de jus de citron.
Procédures
  • Procurez-vous un instrument électronique appelé multimètre. Cet appareil sert à mesurer directement la tension. Quelle est la tension de votre batterie au citron ? Quelle est la tension d'une pile à un seul citron ?
Procédures

 


   

Creusons un peu
Pour en savoir plus sur

 

 

comment fonctionne la pile au citron.

 

 

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Expérience   Une giga pile !   Creusons un peu : Comment fonctionne la pile au citron
 
 

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