Par contributeur — Mise à jour le 30 août 2022
Utiliser une pile au citron est une façon classique et pratique pour les enfants de voir l’électricité en action. L’expérience est peu coûteuse, sûre et démontre de manière tangible les principes fondamentaux de l’électrochimie. Une batterie est essentiellement constituée de deux métaux différents placés dans un électrolyte ; le zinc d'un clou galvanisé et le cuivre d'un fil créent les électrodes, tandis que le jus de citron acide sert de conducteur qui permet aux électrons de circuler entre eux.
Disposez les fournitures sur une surface plane et expliquez le rôle de chaque composant. Vous aurez besoin de :
Retirez la batterie de la calculatrice. Fixez une extrémité d'un fil de cuivre de 6 pouces à la borne positive et l'autre extrémité à la borne négative du compartiment à piles. Le fil doit entrer en contact direct avec chaque borne ; fixez-le avec de la soudure ou une pince serrée si nécessaire.
Poussez le clou galvanisé sur un côté du citron, en laissant suffisamment de clou exposé au-dessus de la peau pour une connexion filaire. Sur le côté opposé, insérez l’extrémité crochue d’un autre fil de cuivre, en vous assurant à nouveau qu’elle dépasse au-dessus de la peau. Gardez les deux métaux séparés à l'intérieur du citron pour éviter un court-circuit.
Fixez le fil de cuivre connecté à la borne négative de la calculatrice au clou à l’intérieur du citron. Connectez le fil attaché à la borne positive de la calculatrice au crochet en cuivre. Cette configuration crée une batterie monocellulaire qui produit une tension modeste suffisante pour la démonstration, mais pas suffisante pour alimenter la calculatrice seule.
Pour générer suffisamment d’énergie pour faire fonctionner la calculatrice, reliez des cellules citron supplémentaires en série. Insérez un nouveau citron, ajoutez un clou et un fil de cuivre accroché comme avant, et connectez le nouveau crochet en cuivre au fil de cuivre de la cellule précédente. Répétez jusqu'à ce que vous ayez au moins deux cellules ; deux cellules fournissent généralement environ 1,4 V, ce qui est suffisant pour de nombreuses calculatrices basse consommation. L'utilisation de plus de quatre cellules peut dépasser la tolérance de tension de la calculatrice et endommager l'appareil.
Bien que la tension générée soit faible, le circuit peut délivrer un léger choc si les fils touchent la peau. Conseillez aux enfants de garder les connexions sécurisées et d'éviter de toucher les pièces métalliques exposées pendant le fonctionnement.
• Deux cellules citron alimentent la plupart des calculatrices.• Quatre cellules peuvent surcharger l'appareil.• Le fil de cuivre de calibre 14 offre une conductivité fiable sans résistance excessive.