ไฟฟ้าเป็นพลังงานที่มีความสำคัญในชีวิตประจำวันของมนุษย์เป็นอย่างมากในปัจจุบัน ซึ่งการผลิตไฟฟ้าสามารถทำได้ในหลายรูปแบบ ทั้งจาก การผลิตไฟฟ้าจากการเหนี่ยวนำทางแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น การผลิตไฟฟ้าจากเขื่อน กังหันลม เป็นต้น หรือการผลิตไฟฟ้าจากปฏิกิริยาเคมี ที่สามารถทดลองได้ด้วยอุปกรณ์ที่หาได้ง่าย
วัสดุอุปกรณ์
- มะนาว 4 ลูก (โดยประมาณ)
- ลวดทองแดง
- สกรู หรือแผ่นสังกะสี
- สายไฟ
- หลอด LED
วิธีการดำเนินกิจกรรม
- คลึงผลมะนาวเล็กน้อย เพื่อให้ผลมะนาวคลายตัว
- เสียบลวดทองแดง และสกรูลงในผลมะนาว ผลละ 1 คู่ ให้มีระยะห่างกันประมาณ 1 นิ้ว
- เชื่อมต่อสายไฟแบบอนุกรม จากสกรูของผลที่หนึ่งไปยังลวดทองแดงของผลที่สอง และจากสกรูของผลที่สองไปยังลวดทองแดงของผลที่สาม (ต่อแบบทิศทางเดียวคล้ายการเชื่อมต่อโซ่) จนถึงผลที่สี่
- ต่อสายไปจากลวดทองแดงของผลที่หนึ่งไปยังขาของหลอด LED ด้านยาว และต่อสายไปจากสกรูของผลที่หนึ่งไปยังขาของหลอด LED ด้านสั้น
- สังเกตการเกิดกระแสไฟฟ้า และความส่องสว่างของหลอด LED
ทั้งนี้ สามารถเพิ่มจำนวนผลมะนาว เพื่อเพิ่มปริมาณการผลิตกระแสไฟฟ้า และเพื่อเพิ่มความสว่างของหลอด LED ได้
การผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยปฏิกิริยาเคมี
แบตเตอรี่ทำจากโลหะสองประเภทที่แตกต่างกันในสารละลายที่เป็นกรด
ในการทดลองนี้ทองแดงและสกรู (เป็นโลหะชุบสังกะสี) เป็นโลหะสองชนิดและน้ำมะนาวเป็นสารละลายที่เป็นกรด
กระแสไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นเมื่อโลหะสองชนิดมีแนวโน้มที่จะสูญเสียอิเล็กตรอนที่มีประจุไฟฟ้าลดลง
เนื่องจากสังกะสีสูญเสียอิเล็กตรอนได้ง่ายกว่าทองแดง ดังนั้น สังกะสีเป็นขั้วลบ (ขั้วลบ) และทองแดงเป็นขั้วบวก (ขั้วบวก)
เมื่อแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับหลอดไฟ LED วงจรจะปิดลง (วงจรปิด หมายถึงสวิตซ์ถูกเปิด) อิเล็กตรอนไหลจากขั้วไฟฟ้าสังกะสีผ่านหลอด LED ไปยังขั้วไฟฟ้าทองแดงและหลอดไฟสว่างขึ้น
เห็นได้ชัดว่าแบตเตอรี่มะนาวนี้มีกระแสไฟฟ้าไม่มากพอที่จะสามารถชาร์จโทรศัพท์ แต่การทดลองที่น่าทึ่งนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อแสดงให้เห็นว่าจะสามารถสร้างกระแสไฟฟ้าตรง (DC voltage) ได้อย่างไร
