くだもの電池で果物が電池になる仕組みを・・。

質問

果物電池で果物が電池となる仕組みがよくわかりません。

特に、パワー（電圧）の強い果物と弱い果物の何が違うのかが・・・。
イメージ的には、レモンやグレープフルーツなどのすっぱい果物の方が電圧が強いというイメージがありますが、リンゴの方が強い場合もあります。また、全然すっぱくないバナナでも電池になります。
なぜですか？

あと、ＬＥＤが光るのに１．５Ｖあればよいはずですが、くだもの電池で３Ｖくらい与えても、光が弱いのは、電流が少ないからですか？
電流を増やす方法とかあるのですか？

教えてください！！

ちなみに、これを子供相手に教える場合、どう説明するのがＢＥＳＴですかね・・・。

回答No.3

toboke · ベストアンサー

子供の夏休みの研究としてくだもの電池を扱ったことがあります。

電圧計で測ったりしたのですが、ちょっと意外な結果（考えればあたりまえですが）になりました。やはり、レモンは必ずしも良くないという結果です。

そもそも、この電池はアルミ板が溶け出すことによって電流が流れるもので、果物は単に酸として電気を通す（酸がアルミから銅の方へ動いていく）ためだけに働いています。なんか、くだもの電池って名前は人目を引くためだけにあるような感じです。

電流が多くなるためには、まず抵抗を減らすことが大事です。すっぱいものは酸が強めなので電気を通しやすいですが、実験をしていてレモンには大きな問題があることに気づきました。

そう、レモンのつぶですね。小さな薄い袋の中にそれぞれすっぱい汁が入っているので、どうやらその袋が抵抗になるようです。直接金属板を刺さずにレモン汁の入ったコップに金属板を入れる方が高い電圧になりました。アルミと銅の板の間に電気を流す（この場合は酸が流れるのですが）のを妨げるものがないことが大事なわけです。金属板の距離も短い方が良いです。

最後ですが、本当はアルミ板よりも亜鉛板の方が良いのです。亜鉛と銅ならボルタの電池ですね。
アルミ板は酸に漬けたときに亜鉛よりも勝手に溶けやすいので、LEDを通って銅まで電流が流れる代わりにそのまま溶けてしまいがちです。（考え方として、電子はアルミや亜鉛からLEDを通って銅へ、液の中では、アルミや亜鉛が溶けその代わりに酸が動いて銅へ、という感じです。アルミの場合には一部の電子は銅まで行かずそのまま酸と反応して水素になります。）きれいな亜鉛板の場合には銅板をつながなければ溶けにくいので、LEDを通る電流は増えることになると思います。乾電池にアルミでなく亜鉛が使われているのはそういう理由です。なお、銅板はきれいなものよりも表面が酸化銅になっている方が、酸と反応しやすいので電流は流れやすいです。

お礼

どうも、ご丁寧にありがとうございます。

実際に実験してみて、レモンよりりんご、グレープフルーツとバナナが同じ程度だったのですが、その理由がわかりました。あの粒が原因ってのは、確かにそうだと思います！！！

ありがとうございます。

回答No.2

noname#215107

昔の記憶では、イオン化傾向の異なる２種類の金属を電極に使うことで電圧が発生する。果実の中は電解液となっており、電子ではなくイオンが移動する。

＞あと、ＬＥＤが光るのに１．５Ｖあればよいはずですが、くだもの電池で３Ｖくらい与えても、光が弱いのは、電流が少ないからですか？

果物電池に何も接続しない状態で３Ｖあっても、ＬＥＤを繋いだ瞬間に３Ｖよりも電圧が下がってしまいます。　果物電池にとって負荷が大きすぎるということです。
複数の果物電池を並列に繋ぐと容量を確保できます。

お礼

ありがとうございました。
参考にさせていただきます。

回答No.1

arain

子供相手ですか？　それは難しいですね。いい説明が思いつきません。
電池は電子の移動が主になるため、酸っぱさとはあまり関係がありません。
両極の金属の電位差と電解質(この場合は果物の果汁)の量が影響します。
電子の移動が起こる物体であれば関係ありません。

>電流を増やす方法とかあるのですか？
直列ではなく、並列に繋げばOKです。

お礼

ありがとうございました。

ちなみに、電解質（果汁）の量とありますが、バナナはイメージ的に果汁は少ないような気がしますが・・・。でも、グレープフルーツとあまり変わらないほどの電圧が出てましたが・・・。