Baterai lemon adalah eksperimen sains klasik yang digunakan untuk mendemonstrasikan dasar-dasar sistem baterai kimia. Untuk melakukan percobaan ini, seorang ilmuwan membutuhkan satu lemon yang sangat berair, paku baja berlapis seng atau galvanis, dan koin tembaga bersih atau bagian dari kabel tembaga rumah tangga. Ilmuwan yang membuat baterai juga membutuhkan kawat dengan klip buaya di setiap ujungnya dan voltmeter yang sensitif. Voltmeter biasanya dapat ditemukan di bagian suplai listrik di toko perangkat keras, toko hobi elektronik, atau pusat perbaikan rumah. Dioda Pemancar Cahaya Kecil (LED) dan perangkat listrik lainnya juga dapat digunakan untuk menguji baterai lemon, meskipun ini biasanya membutuhkan lemon tambahan.
Bagaimana itu bekerja
Baterai lemon bergantung pada elektron dan reaksi kimia yang terjadi ketika logam dimasukkan ke dalam campuran asam. Lemon mengandung sejumlah besar jus asam, yang dalam terminologi ilmiah adalah “elektrolit.” Asam dalam elektrolit membantu memecah struktur atom logam, seperti tembaga dan seng, menyebabkan pelepasan elektron individu. Ketika seorang ilmuwan membuat sirkuit, dengan menghubungkan dua logam dengan konduktor, elektron mengalir melaluinya sebagai muatan listrik, yang dapat dideteksi pada voltmeter atau perangkat lain.
Membuat Baterai
Pertama, ilmuwan yang membuat baterai lemon harus dengan hati-hati memasukkan koin tembaga atau kabel tembaga rumah tangga ke salah satu ujung lemon, kemudian memasukkan paku galvanis ke ujung yang berlawanan. Penting bagi ilmuwan melakukan ini untuk memastikan kedua logam tidak saling bersentuhan. Ini akan menutup sirkuit, dan menahan logam saat bersentuhan dapat mengakibatkan sengatan listrik ringan.
Membuat Biaya
Paku dan koin sekarang telah menjadi elektroda. Baik tembaga dan seng memungkinkan elektron mengalir melalui mereka, yang berarti mereka dianggap sebagai konduktor listrik yang sangat baik. Koin atau kawat tembaga dianggap sebagai elektroda positif (+), sedangkan paku berlapis seng dianggap sebagai elektroda negatif (-).
Elektron yang mengalir bebas yang ditemukan dalam elektrolit jus lemon secara alami ingin berpindah dari elektroda negatif ke positif. Seberapa cepat aliran elektron ini diukur sebagai arus listrik. Voltmeter menangkap ini dengan menampilkan tegangan, yang menunjukkan “tekanan listrik” yang bekerja di dalam sirkuit.
Mengukur Tegangan
Baterai lemon tunggal tidak menghasilkan voltase yang signifikan, tetapi voltmeter yang sensitif harus mendeteksi beberapa keluaran listrik. Ilmuwan harus menghubungkan klip positif dari kawat, ujungnya dengan selubung merah, ke koin atau kawat tembaga; dan klip negatif, ujung dengan casing hitam, ke paku galvanis. Pembacaan digital atau dial analog pada voltmeter harus menunjukkan angka voltase yang kecil, biasanya kurang dari sepersepuluh volt. Ini biasanya tidak cukup untuk menjalankan jam digital atau menyalakan bola lampu, tetapi ini menunjukkan bahwa arus listrik telah dihasilkan melalui reaksi kimia di dalam baterai lemon.
Meningkatkan Biaya
Meskipun baterai lemon sel tunggal berfungsi, baterai ini memberikan sedikit muatan listrik yang berarti. Tegangan tambahan dapat diberikan dengan meningkatkan jumlah sel, atau lemon, di dalam baterai. Serangkaian lemon dapat berfungsi bersama sebagai baterai tunggal melalui kabel tambahan yang dipasang dari elektroda positif, bagian tembaga, dari satu lemon ke ujung negatif, paku seng, dari yang lain.
Sekitar empat lemon yang dihubungkan secara seri dengan cara ini akan memberikan daya yang cukup untuk menyalakan LED kecil. Ilmuwan harus menghubungkan kabel negatif dari satu ujung lemon ke kabel LED yang paling dekat dengan area yang rata pada casing. Dia kemudian dapat menghubungkan kabel positif, dari ujung lemon yang lain, ke kabel lainnya. Sebuah cahaya redup tapi terlihat harus menyala di tengah LED; lemon atau sel tambahan dapat ditambahkan ke baterai untuk pengisian daya yang lebih besar dan cahaya yang lebih cerah.