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Klassische Zitronenbatterie (Theresa Knott / wikicommons.org)
Zitronen-Batteriekonstruktion
Die Zitronenbatterie benötigt eine saure Frucht (Zitrone), eine Münze, ein Stück Zink (oder eine Büroklammer aus Stahl), zwei Drähte und einen Spannungsmesser. Zwei Schlitze in der Zitrone halten die Münze und das Zinkstück, wobei jedes Stück in seinen eigenen Faden gewickelt ist. Die Enden dieser Drähte sind mit einem Multimeter verbunden, um die von der Zitronenbatterie erzeugte Spannung und den elektrischen Strom zu messen. Einige Experimente verbinden mehrere Zitronen miteinander und führen dann eine Digitaluhr aus.
Was passiert?
Zitronensäure reagiert mit beiden Metallen. Kupfer und Stahl (oder Zink) wirken in Zitronensäure als Elektroden. Durch die verschiedenen Metalle können sich die Atome eines Metalls durch die Zitrone zum anderen Metall bewegen. Diese atomare Bewegung kann nicht unbegrenzt weitergehen. Wenn sie stoppt, stirbt die Batterie. Wenn sich die Atome bewegen, verlieren sie Elektronen, die durch die Drähte fließen und Elektrizität erzeugen.
Stromerzeugung
Elektrizität erfordert einen Elektronenstrom. Zitronenbatterien verwenden chemische Reaktionen, um diesen Elektronenstrom zu erzeugen. Diese Umwandlung von chemischer in elektrische Energie macht die Zitronenbatterie zu einer voltaischen Batterie. Die von einer einzelnen Zitrone erzeugte Spannung erfasst normalerweise nur 0,7 Volt. Zum Betrieb einer Digitaluhr sind mindestens zwei in Reihe geschaltete Zitronenbatterien erforderlich.