自製簡易發電電池

【自製簡易發電電池】

實驗器材：

• 1. ２號或３號乾電池１個

  2. 鉗子、美工刀、剪刀

  3. 橘子、檸檬

  4. 燒杯

  5. 食用醋

  6. 電線附鱷魚夾頭

  7. 三用電錶

  8. 小馬達

  9. 螺旋漿

  10. 指南針

  11. 漆包線

  12. 鎂帶（Ｍｇ）

  13. ＬＥＤ發光二極體

  14. 電風扇

  15. 漂白劑

  16. 三合板

  17. 雙面膠

  18. 大頭釘

（一）乾電池的研究

利用鉗子、美工刀及剪刀，將五號電池拆開，觀察電池內部的構造，你將 會看到各部份，及名稱，說明如下：

陽極（又稱正極）：是中央的部份，這部份由一根圓柱碳棒構成 ，上面蓋著一個金屬帽，做為接觸電極用。

陰極（又稱負極），是在電池 的底端，由鋅（Ｚｎ）金屬片構成，電池利用鋅片做成金屬筒以承裝一些 發電所需的化學原料，如二氧化錳（黑色）和氯化銨等，並同時形成負極 。

發電的原理：當鋅和二氧化錳產生化學變化時，陰極的鋅把電子留在電極 ，變成鋅離子，進入電解液，在陽極處則為二氧化錳，一方面由電解液獲 得電子，一方面和水起反應，產生氫氧離子。於兩極分別帶正電和負電， 而在兩極中產生了電壓（或電位差），這時如果將陰陽極以導線接通則會 有電流產生，這就是乾電池發電的原理。

（二）自製發電電池

由以上的研究，我們認識了電池發電的原理，因此才能將拆電池能得到的 碳棒（陽極）和鋅片（陰極）浸在電解液中，接通陰陽極就可以發電了。 因此，我們想利用各種不同之電解液來自製電池，甚至嘗試水果，像檸檬 、橘子等，是不是也可以發電。

Ａ、醋酸發電

• 1. 利用燒杯裝約２／３滿的醋（食用醋）

  2. 利用鱷魚夾接線，夾住碳棒和一小片鋅片，插入醋酸之中，利用三用電 錶測試看看，有沒有電壓產生（建議用電表上較少直流電壓重測）

  3. 改變碳棒和鋅片的距離，觀察發電電壓是否受影響。

  4. 改變碳棒和鋅片浸泡在醋裡的面積，觀察電壓值是否變化

Ｂ、橘子（或檸檬）發電

• 1. 利用碳棒和鋅片插入橘子或檸檬中。

  2. 用鱷魚夾連接碳棒、鋅片和三用電錶觀察是否有電壓產生？

  3. 改變碳棒和鋅片的距離是否影響發電的電壓。

  4. 將鋅片換成鎂帶，再試試看是否電壓值會改變。

  5. 如何利用二片橘子或二個檸檬的並聯來增加發電的能力，想看想，並做 做看，你一定會發現很有趣的現象。

Ｃ、漂白水發電

• 1. 用燒杯裝２／３滿漂白水。

  2. 將鱷魚夾接線夾住碳棒和銅片，放到漂白水中。

  3. 利用三用電錶量看看產生了多少電壓？

  4. 將接線與ＬＥＤ發光二極體連接起來？

  5. 觀察ＬＥＤ會不會發亮？

Ｄ、風力發電

風力發電，是大家所相當熟悉的情形，荷蘭人用風車所發之電來汲水灌溉農 地，或用它來磨麵粉、汲水等，甚至拿來做家庭用電，風力發電是不是也可 以在家中或實驗室完成呢？答案是：可以的，你相不相信，請看下列的實驗。

• 1. 裝螺旋槳插在小馬達的轉軸上。

  2. 利用鱷魚夾接線將馬達的兩個電流輸入端（電極接腳）連接起來。

  3. 用電風扇吹螺旋漿，使螺旋漿快速轉動來。

  4. 先用三用電錶測試ＬＥＤ的兩腳處是否有電壓產生。

  5. 將ＬＥＤ發光二極體和鱷魚夾接線相連接。

  6. 觀察ＬＥＤ小燈炮會不會發亮。假如ＬＥＤ燈炮不會亮，以下幾種原因 可以試試看：

     • 改變ＬＥＤ接腳的方向。 

     • 改變電風之轉速，使風力更大。

     • 改變螺旋漿的方向使之旋轉更快。

（三）電流計的製造

以上的發電的型式，相信小朋友都能很輕鬆的完成，而且覺的很神奇而有 趣吧！上面所列的材料，除了三用電錶之外，其它都是小朋友身邊就可以 取到的東西，問題是三用電錶這項設備，我們是否也能用自製的方法來取 代！

• 1. 利用漆包線將它繞在指南針上方約４０～５０圈，兩端保流１０公分， 並在兩端用小刀將漆刮除約２公分。

  2. 利用雙面膠將指南針固定在三合木板上。

  3. 利用大頭釘將漆包線的兩端釘在板上。

  4. 如此你就完成了一個簡易的電流計了。

  5. 用自製的電流計重新量測你研究的各項電池，看看那一個電池的電力大 （偏轉愈大，電流愈大）。