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` 本帖最后由 木有了 于 2016-7-23 23:33 编辑 土豆发电 前几天看到了好好朋友的微信朋友圈分享了上海幼升小的信息，某知名小学竟然有道奇葩的题目，如何用土豆发电? 今天我就来帮助一下没有答上这道题的小伙伴们，一起来看看如何用土豆发电吧。 先来看这段有趣的视频吧 视频——"土豆发电" 我好像没权限放视频(⊙﹏⊙)b，不过我公众号里都有的 这个5串5并共由25个单节电池组成的电池包，点亮了一个发光二级管和带动了一个石英钟。我们来看看这个过程吧，先看看要准备哪些材料吧? 首先当然是土豆了，其他还有铜片和锌片，导线 土豆好办，就去菜市场买吧，为了发出的电能足够高些，就多买些吧，老板来10斤，理论上应该挑一些口感酸一点的土豆，有利于发电。为节约土豆，把它切成如下图所示的大小。（感觉变成了教做美食了） 图一 菜场买回来的新鲜土豆 
图二 被切成小块的土豆 其次就是准备电极铜片和锌片。，这也好办，准备多片约10*20mm的铜皮，锌片也难不倒我，弄一点旧的电池外壳就可以了，注意电池要找酸性的干电池（也叫碳性），不要用碱性电池外壳。剪成差不多大小的一片一片，并清理干净
图三 铜片和锌片 用导线把这些铜片和芯片依次连接起来。图四 在锌片和铜片上焊接上导线 分别把一片铜片和一块锌片插入到一个土豆中，现在我们用一个万用表来测一下，有电输出了。现在我们来测量一下一个土豆电池的电动势和内阻。这需要测两个值，一个开路电压，如果我们忽略万用表的影响(认为它的内阻无穷大)，此时测到的电压就是这个电池的电动势，然后再测一个闭环电压(串上一个电阻形成回路)，测量电源的两端电压值。
图五 测量开路电压和带上680欧姆电阻负载的电压 根据欧姆定律 I=E/(R+r), 可以r=R(E/U)-R E 电动势 R =外部负载电阻值 r=电源内阻值 测量结果 开路电压=0.779V 闭环电压=0.232V 可以计算出，单个的土豆电池 电动势=0.779V, 内阻=680*(0.779/0.232)-680=1603欧 这个电池的性能够差劲的，为了能够让它带动一些小的设备，我们现在来做一个5个串联的电池组，和一个5串再5并的电池组，以提高电源的电动势和降低电源内阻。 一组由五个土豆电池串联的电池组，点亮一个LED
图六 5个串联起来的土豆电池点亮了一个LED 现在我们再来做5组相同的电池，然后把这5组电池并联起来，现在它有更好的性能了，可以让LED 变得更更亮，
图七 25个土豆的电池让LED更亮了 我把负载换成一个宜家购买的最简单的石英钟，但只能让指针抖动，似乎还是推不动一个石英钟。但也难不到我，最简单的办法就是给土豆电池上并上一个电解电容，这样就可以大大降低电源内阻。现在石英钟可以正常工作了。我在电池的输出上并联了一个电容器，内降低电池内阻，现在石英钟终于可以正常的工作了。
图八 并上电容的电源让石英钟也工作了 实验做完了，最后让我们来看看土豆发电的原理吧，其实这就是一个伏打电池原理。它就是把两种活泼特性不同的金属放在同一个电解液环境之中。在我的这个实验中，土豆的汁液成为了这个电池的电解液。
图九 化学原理 上图是比较典型的原电池原理，，还原性强的金属（在本实验中为锌），它更容易丢失电子，它通过外部线路流向了铜，由于电子带负电荷，所以形成了负极，而得电子的铜变成了正极。其化学反应方程如下： 负极： Zn-2e-=Zn 正极： Cu2+2e--=Cu 总反应方程 Zn+Cu2+=Zn2++Cu
图十 伏打电池原型 1799年意大利人伏打，用银和锌中间加上湿盐水布，并把它堆积在一起，形成一个圆柱性的电池。这个伟大的发明，让我们有了将电能随身带走的可能性。 更多精彩内容请关注我们公众号——阿鲍玩电子
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好神奇，不过锌这个金属不好找。
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好找好找 铁板 铁钉 铁丝爱生锈 一般都镀锌 随便捡一个钉子 都有几十微米的镀锌层 1号干电池的外壳就是锌桶 不过锂电现在普及得厉害 看不见了 |
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