茹でると発電量激増?じゃがいも発電の仕組みとLed点灯の裏技を解説
茹でると発電量激増?じゃがいも発電の仕組みとLed点灯の裏技を解説とはどのようなものなのか? 詳しい意味を丁寧に紐解いて紹介します。
じゃがいも発電の実験で最も頻発するトラブルが、「電子メロディは鳴るのに、LEDがどうしても点灯しない」という現象です。この問題には明確な物理的理由があります。
LED(発光ダイオード)を光らせるためには、ある一定以上の電圧である順方向電圧(Vf)を超えなければ電流が流れないという半導体特有の性質があります。一般的な赤色LEDでも最低約1.8V〜2.0V、青色や白色LEDでは3.0V以上の電圧が必要です。
じゃがいも1個が生み出す電圧は約0.8V〜0.9Vにとどまるため、単体ではどう工夫してもLEDのしきい値に届きません。これが「つかない」最大の原因です。
LEDを確実に点灯させるための改善ポイントは以下の3点です。
第一に、じゃがいもを3〜4個用意して「直列つなぎ」にすることです。1個あたり0.8Vの場合、3個直列で約2.4V、4個直列で約3.2Vに達し、赤色LEDを軽々と点灯させることができます。
第二に、LEDの極性(アノード・カソード)の確認です。LEDには向きがあり、足の長い方(アノード)をプラス極(銅板側)、足の短い方(カソード)をマイナス極(亜鉛板側)に接続しなければ絶対に電流は流れません。
第三に、電極の表面状態の確認です。実験を続けていると亜鉛板の表面に酸化被膜が形成され、電子の放出が阻害されます。光が弱くなってきたら電極を一度引き抜き、紙やすりで研磨して差し直すと明るさが復活します。