Chanh là loại quả đã quá đỗi quen thuộc với tất cả chúng ta. Chanh có rất nhiều tác dụng, trong đó có lẽ không thể không nhắc đến những cốc nước mát lạnh trong ngày hè nóng bức, hay là một gia vị không thể thiếu cho những tô phở nóng hổi trong mùa đông.
Tuy nhiên, bạn có nghĩ chỉ bằng một quả chanh tươi, bạn có thể làm được điều như trong hình dưới không?
Bạn có tin được không?
Để thấy rõ hơn, mời bạn xem qua video dưới đây.
Liệu sử dụng chanh có thể sạc điện?
Để hiểu được điều này, chúng ta sẽ phải tìm hiểu cơ chế hoạt động của một cục pin là như thế nào. Những người học vật lý có lẽ đều biết rằng một cục pin hay bất kỳ vật liệu trữ điện nào đều có cấu tạo gồm 3 phần: cực âm (Anode), cực dương (cathode) và chất điện phân (Electrolyte). Trong đó, hai cực âm dương của pin được làm bằng kim loại có sự chênh lệch về electrion, còn dung môi điện phân chính là một loại axit.
Khi một thiết bị được kết nối với pin - như bóng đèn chẳng hạn - sẽ tạo thành một mạch điện kín. Lúc này, các phản ứng hoá học sẽ xảy ra trên các cực điện và khiến các electrons di chuyển từ cực âm sang cực dương, tạo thành một dòng chảy điện tích, giúp các thiết bị điện hoạt động được.
Cấu tạo của pin để thắp sáng bóng đèn.
Nhưng tất nhiên, chẳng có loại pin nào là vĩnh cửu, vì quá trình phản ứng sẽ làm thay đổi thành phần hóa học trên hai cực cho đến khi không còn electron được giải phóng ra. Tuy nhiên đối với các loại pin có thể sạc (pin điện thoại, pin Mặt trời...), chúng được thiết kế để điện năng từ nguồn bên ngoài tác động đến hệ thống hóa học, đảo ngược hoạt động của nó và khôi phục điện tích của pin.
Lan man vậy đủ rồi, giờ hãy quay lại với quả chanh của chúng ta. Bạn biết đấy, chanh có vị chua, và nguyên nhân là vì trong nước chanh có chứa acid citric.
Chính vì thế về mặt lý thuyết, ta có thể tạo ra điện chỉ từ 2 mẩu kim loại có cấu tạo electron khác nhau - như đồng và kẽm, với acid citric trong nước chanh là chất điện phân.
Pin chanh có thể tạo ra nguồn năng lượng đủ để thắp sáng bóng đèn...
Tuy nhiên, có một điểm cần lưu ý rằng hiệu điện thế sinh ra không phụ thuộc vào quả chanh, mà phụ thuộc vào hai điện cực.
Với 2 thanh kim loại đồng và kẽm đóng vai trò là điện cực, hiệu điện thế sinh ra sẽ rất nhỏ, chỉ rơi vào khoảng 0,96V - tức là hầu như không đủ để giúp các thiết bị điện hoạt động.
Hiệu điện thế sinh ra không phụ thuộc vào quả chanh, mà phụ thuộc vào hai điện cực.
Để tăng được hiệu điện thế sẽ có hai cách. Cách đầu tiên là nối nhiều "pin chanh" lại với nhau, điều này sẽ giúp hiệu điện thế tại các điện cực tăng lên.
Bạn có thể nối nhiều "pin chanh" lại với nhau như trong hình.
Hoặc sử dụng nhiều điện cực trên cùng một quả chanh như thế này:
Điều này có thể nói là hư cấu "level max".
Giờ hãy quay trở lại với chiếc điện thoại của chúng ta. Người ta chỉ cắm 2 đầu của cục sạc vào quả chanh và điện thoại đã được sạc. Điều này có thể nói là hư cấu "level max". Việc chỉ sử dụng 2 điện cực chắc chắn sẽ không tạo nguồn điện đủ để điều này xảy ra.
Tuy nhiên, các pin điện thoại ngày nay trên lý thuyết sẽ được sạc khi tiếp nhận nguồn điện có hiệu điện thế khoảng 3,7V - 4,7V, nghĩa là nếu như ta có đủ chanh và đủ điện cực, việc sạc pin cho điện thoại là hoàn toàn có thể. Có điều do cường độ dòng điện sinh ra rất ít, nên bạn sẽ phải cần đến cả ngàn quả chanh mới có thể sạc đầy pin điện thoại.