伏特电池构造与原理
电池内产生电力的构造是什麽?除了太阳电池和燃料电池外,电池需要利用两种金属,使其成为正极与负极,在他们之间则置有盐酸或硷液等导电性的物质,这些物质一般称为电解质。
电解质可以游离出金属离子,一般说来,任何金属接触到电解质,都会放出电子,成为带正电的离子。这个离子化的倾向的程度,随着金属的性质而异,从表一中可以了解大概。
表一、金属的离子化倾向(向左渐大,向右渐小)

西元一八○○年左右,伏特发明的电池,是由锌板和铜板做两极,两极间隔着涂上稀硫酸的布。由于锌的离子化程度较铜为强,锌金属便会在稀硫酸中放出电子成为离子。但铜却没有发生这样的变化。于是,两极间连接导线之后,犹新放电子,便经由导线流向铜。由于电流与电子的流动方向相反,因此电流是由铜流向锌,这便是以铜作为正极的电池。
表二、电池的两极
| 正極 | 負極 | 電力 | 乾電池 | 碳 | 鋅 | 1.5V | 水銀電池 | 鐵 | 汞合金 | 1.3V | 鉛蓄電池 | 二氧化鉛 | 鉛 | 2V | 鹼性電池 | 氫氧化鎳 | 鐵與鎘的混合 | 1.2V | 伏特電池 | 銅 | 鋅 | 1.1V | 水果電池 | 銅 | 鋁 | 約0.4V |
水果电池实作
现在,我们不妨就利用我们家中现有的材料,做个电池来看看。这时锌的代用品是做菜常用的铝箔(与锌的离子倾向很接近),找个铜币作为铜的代替品,而稀硫酸的代用品则是柠檬汁,将柠檬汁涂在纸上,以它来隔开铝箔与铜币(如图一所示)。
 图一
但是小灯泡并没有亮,像是电力不足的样子。这麽说来,当时伏特可能是将锌与铜的电池,叠上几层后,才能让它产生足够的电力。
那麽,我们也将柠檬电池叠上几层看看。不过,上下两片铝箔会接触到,我们得利用塑胶片来绝缘。然而当当我们叠上八层电池之后,却发现电池仍然不亮。看起来灯泡虽小却蛮耗电的,难道没有耗电在少一点的东西吗?让我们来看看液晶电算机如何?消耗电力刚好是0.0003瓦特,蛮合乎要求的,我们就利用它来试试看(将它与八层的柠檬电池串联起来)。
这柠檬电池的电力到底有多少?我们拿1.5伏特的乾电池与之并用,发现1.5伏特的乾电池与四层柠檬电池电力相当,也就是一层的柠檬电池相当于0.4伏特的电力。不过电池的电力通常会因电流的流动而减少。除了摩托车的电瓶不会如此外,一般甘但迟均会发生这种情形。因此我们製作的柠檬电池,说不定也有此现象。所以连接电算机时,一层至少要当作0.4伏特来看。市面上贩卖的电池,为了避免电力减少,可能会使用一些物质,放在正极的周围,以减少电力的损失。
手錶消耗电力较少,应可以利用柠檬电池提供电力。
如果柠檬都可以用作电池的材料的话,那我们身边有许多的东西,应该也不成问题!不错,无论是醋、葡萄、苹果、梨、蕃茄、西瓜等多汁的水果都可以作为电池的材料(图二、三、四)。这些电池我们就称为「水果电池」。

图二、柠檬电池

图三、西瓜电池


图四、
番茄电池,是水果电池中,电力最强的一种。
即使减去两层,仅馀六层,效果也不减。
此外,图五是电池的符号。这个符号,实际上就是由伏特的积层电池构想而来的。

图五、电池的记号,是由基层电池的形状而来的灵感。
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