Du courant électrique à partir de citrons

De l'électricité à partir de citrons! Mais oui, tu peux produire du courant à partir de citrons. Construis un circuit qui te permettra d'allumer une petite ampoule.

Une pile au citron

Image: Rédaction SimplyScience.ch

Infobox

Il te faut:

  • Deux citrons
  • Du fil de cuivre
  • Deux clous zingués
  • Une petite ampoule diode (LED, dans les magasins d’électronique ou de modèles réduits)

Marche à suivre

Plante un clou et un fil de cuivre dans chaque citron. Relie le fil de cuivre d’un citron au clou de l’autre citron. L'ampoule s’allume si tu mets en contact les tiges de l'ampoule respectivement avec le fil de cuivre et le clou «libres». Si l'ampoule ne s’allume pas, inverse les cotés. L'ampoule s’allume quand le circuit est fermé.

Attention à ne pas mettre directement en contact le fil de cuivre et le clou, car sinon cela fait un court-circuit.

Tu peux presser un peu les citrons auparavant pour plus d’efficacité.

Que se passe-t-il?

Comme dans une batterie ou pile conventionnelle, de l’énergie chimique est transformée en énergie électrique dans la «pile citron». Lorsqu’on branche les pôles de la pile, de minuscules particules chargées négativement, les électrons, se déplacent dans le circuit. Cette circulation (le flux) d’électron est le courant électrique.

D’où proviennent les électrons?

L’acide citrique (contenu dans le jus de citron) est ce qu’on appelle un électrolyte. C'est-à-dire un milieu qui attire les ions des métaux et dans lequel ils peuvent circuler. Les ions sont des petites particules chargées positivement ou négativement. Les particules chargées négativement sont les électrons. Le zinc est un métal qui perd facilement des électrons et le cuivre en accepte facilement. Dans le liquide (le citron), les électrons quittent le zinc pour aller au cuivre.

Les électrons s’accumulent sur le fil de cuivre qui devient chargé négativement alors que le clou en zinc est en déficit d’électrons et devient chargé positivement. Il se crée une différence de tension électrique entre le clou de zinc et le fil de cuivre. Si on les relie avec un fil conducteur (qui laisse passer le courant), les électrons vont être attirés par la borne positive et circuler dans ce fil. Cela va générer le courant électrique. Maintenant, si on place une LED entre le clou et le fil de cuivre, les électrons vont allumer la diode en la traversant.

Attention, le courant circule dans le sens inverse des électrons. Ce courant circule uniquement lorsque le circuit est complètement fermé. C’est-à-dire qu'il y a aussi un tranfert d'électrons dans le liquide (l'électrolyte). Pour chaque électron qui circule à travers la diode, une molécule chargée négativement doit passer en sens inverse par l'acide citrique. Par conséquent, la LED s'allume seulement lorsque le clou et le fil de cuivre trempent dans le citron.

Le fonctionnement d'une pile conventionnelle est expliqué dans cet article.

Un peu d'histoire

Le nom pile vient de la découverte d’Alessandro Volta en 1800. Il a utilisé un empilement de disques de zinc et de cuivre séparés par des disques de feutre, imbibés d'acide. Par la suite, John Frederic Daniell a amélioré l’invention et son dispositif pouvait fournir de l’énergie plus longtemps. A la place de l’acide, il a utilisé une solution de sels de zinc et de cuivre. La forme n’était plus une pile, mais le nom est resté!

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