این روزها دیگر خیلی مد شده است که هر کسی را در خیابان با یک دستگاه کوچک پخش موسیقی ببینید. جوان ها به این دستگاه «پلیر» و «آی پاد » و... می گویند.

این دستگاه های کوچک که عکس و فیلم می گیرند و آهنگ و... پخش می کنند، برای اینکه در گوش صاحبشان زمزمه کنند، به شارژ شدن و برق احتیاج دارند. حالا آمدیم و کسی شارژرش را جا گذاشت؛ آیا راهی برای راه انداختن دستگاه وجود دارد؟ اگر اهل ریسک هستید و از خراب شدن دستگاه تان نمی ترسید، این مقاله را بخوانید.

به زبان شیمیایی، باتری مجموعه ای از چند سلول است. نکند فکر می کنید سلول ها فقط مال موجودات زنده هستند؟ نه، ما به سازنده های باتری هم سلول می گوییم و در این سلول ها هم مثل سلول های زنده، مجموعه ای از فعالیت های شیمیایی رخ می دهد.

الان در دنیا هزاران نوع مختلف باتری وجود دارد اما همه این باتری ها از باتری «ولتا» فیزیکدان ایتالیایی پدید آمده اند و اصول کارشان تقریباً به هم شبیه است.

ولتا برای ساختن باتری، دایره هایی از فلز روی و نقره درست کرد و آنها را روی هم گذاشت. البته بین آنها کاغذهایی گذاشته بود که در آب نمک خیس شده بودند و به این ترتیب فقط از روی هم چیدن فلزات، انرژی الکتریکی به دست آورد.

این چه کلکی است؟

اگر باهوش باشید، الان از خودتان می پرسید: «آخر ولتا چطور به ذهنش رسید که چنین دستگاهی، جریان برق درست می کند؟»

این سؤال خیلی خوبی است و اگر به پرسیدن این جور سؤال ها ادامه بدهید، دانشمند می شوید.

اما جواب این است که قبل از ولتا، یک نفر دیگر دیده بود که اگر ۲ فلز غیریک جور را در پاهای یک قورباغه تشریح شده فرو کند و با آنها مدار ببندد، جریان از پاهای بیچاره رد می شود و ماهیچه هایش خودشان را جمع می کنند.

این بود که ولتا هم به فکر افتاد تحقیق کند و به جای پای قورباغه از محلول آب نمک استفاده کند که همان خاصیت را دارد. چه خاصیتی؟ توضیح می دهیم.

شیمی باتری

می دانید که جریان الکتریکی از جاری شدن الکترون ها در یک مدار بسته به وجود می آید و برای این کار یعنی هل دادن الـکتـرون ها، انـرژی الکتریکی لازم است. خب، حالا در باتری ما این مسئله چگونه است؟

وقتی ۲ فلز ناهمگون را با سیم به هم وصل می کنیم، آنها را وارد یک رقابت می کنیم. یکی از آنها در کشیدن الکترون به سمت خودش قوی تر است. فلز قوی تر الکترون ها را می خواهد تا به یون منفی تبدیل شود و فلز ضعیف را تبدیل به یون مثبت کند؛ پس انرژی الکتریکی از تفاوت ذاتی ۲ فلز تامین می شود.

مدار کجاست؟ نیمی از مدار که سیم است اما نیم دیگر در میوه قرار دارد.

سیم کشی عجیب

یون هایی که در آبمیوه حل شده اند، می توانند مثل سیم الکترون ها را جابه جا کنند. یک مقدار یون مس در مثلا لیمو وجود دارد اما مهم تر از آن اسید میوه است که می تواند با مس و فلز دیگر واکنش داده و از آن یون جدا کند.

اگر مدار نباشد، وقتی الکترون ها از روی جدا می شوند، جایی برای رفتن ندارند و فورا سر جایشان برمی گردند و جریانی دیده نمی شود؛ پس باید به نحوی الکترون ها را به مس رساند که خواهان آنهاست. با این کار، جریان جدا شدن و جاری شدن الکترون ها ادامه پیدا می کند.

چطور دستگاه پخش موسیقی مان را با میوه شارژ کنیم؟

۱) اگر می خواهید فقط یک باتری میوه ای بسازید (در واقع یک سلول میوه ای چون باتری از چندین سلول درست می شود) شیئی را که از فلز روی درست شده است، در میوه فرو کنید.

۲) شیء مسی را در نزدیکی روی فرو کنید اما دقت کنید با هم تماس پیدا نکنند. اگر از مرکبات استفاده می کنید، سعی کنید هر دو در یک پره فرو بروند.

۳) ولتاژ بین روی و مس را اندازه بگیرید.

۴) حالا آمپر بین َ۲ فلز را اندازه بگیرید.

۵) جفت فلزهای مختلف را امتحان کنید و ببینید چه اتفاقی می افتد؛ البته اگر جداً از جان دستگاه پخش موسیقی تان سیر شده اید.

۶) لااقل ۱۲ سلول میوه ای درست کنید. می توانید در هر میوه بیشتر از ۲ میخ فرو کنید. سلول ها را به شکل زیر به هم وصل کنید.

۷) کابل را باز کنید و سیم هایی را که با اتصال به پریز، برق را به دستگاه می رسانند، پیدا کنید.

۸) حالا این سیم ها را به ۲ سر باتری تان وصل کنید و کابل را به دستگاه پخش موسیقی بزنید. اگر کار را درست انجام داده باشید، می بینید که میوه حاوی ۲ میخ مسی و روی، می تواند حدود یک ولت اختلاف پتانسیل درست کند که خیلی عالی است؛ اما فقط می تواند جریان الکتریکی کوچکی حدود یک دهم میلی آمپر ایجاد کند.

برای همین است که با اتصال باتری های به شکل سری، سلول های باتری و جریان ایجادی را زیاد می کنیم. اگر آزمایش را با فلزات مختلف تکرار کرده باشید، می بینید که جفت های مختلف، ولتاژ متفاوتی درست می کنند؛ مثلا اختلاف پتانسیل باتری فولاد و مس حدود نیم ولت است.