图一 菜场买回来的新鲜土豆
图二 被切成小块的土豆
其次就是准备电极铜片和锌片。,这也好办,准备多片约10*20mm的铜皮,锌片也难不倒我,弄一点旧的电池外壳就可以了,注意电池要找酸性的干电池(也叫碳性),不要用碱性电池外壳。剪成差不多大小的一片一片,并清理干净
图三 铜片和锌片
用导线把这些铜片和芯片依次连接起来。
图四 在锌片和铜片上焊接上导线
分别把一片铜片和一块锌片插入到一个土豆中,现在我们用一个万用表来测一下,有电输出了。现在我们来测量一下一个土豆电池的电动势和内阻。这需要测两个值,一个开路电压,如果我们忽略万用表的影响(认为它的内阻无穷大),此时测到的电压就是这个电池的电动势,然后再测一个闭环电压(串上一个电阻形成回路),测量电源的两端电压值。
图五 测量开路电压和带上680欧姆电阻负载的电压
根据欧姆定律 I=E/(R+r), 可以r=R(E/U)-R
E 电动势
R =外部负载电阻值
r=电源内阻值
测量结果 开路电压=0.779V 闭环电压=0.232V
可以计算出,单个的土豆电池 电动势=0.779V, 内阻=680*(0.779/0.232)-680=1603欧
这个电池的性能够差劲的,为了能够让它带动一些小的设备,我们现在来做一个5个串联的电池组,和一个5串再5并的电池组,以提高电源的电动势和降低电源内阻。
一组由五个土豆电池串联的电池组,点亮一个LED
图六 5个串联起来的土豆电池点亮了一个LED
现在我们再来做5组相同的电池,然后把这5组电池并联起来,现在它有更好的性能了,可以让LED 变得更更亮,
图七 25个土豆的电池让LED更亮了
我把负载换成一个宜家购买的最简单的石英钟,但只能让指针抖动,似乎还是推不动一个石英钟。但也难不到我,最简单的办法就是给土豆电池上并上一个电解电容,这样就可以大大降低电源内阻。现在石英钟可以正常工作了。
我在电池的输出上并联了一个电容器,内降低电池内阻,现在石英钟终于可以正常的工作了。
图八 并上电容的电源让石英钟也工作了