Fabriquons et utilisons une pile de Volta.
On dit qu’une pile est un générateur électrique, car elle fournit de l’énergie électrique, qui permet de faire fonctionner différents récepteurs électriques (lampes, moteurs...).
Au fur et à mesure qu’elle a servi, la tension de la pile baisse : on peut le constater au moyen d’un voltmètre. Au bout d’un certain temps, la pile est usée.
Comment réaliser une pile inspirée de celle de Volta ? Où trouver les matériaux nécessaires ? Peut-on faire fonctionner un récepteur électrique avec une telle pile ?
Voilà les sujets que tu vas découvrir dans cet article.
Pour réaliser une pile de Volta, il faut : du zinc, du cuivre et un liquide conducteur (donc un liquide contenant des ions ). On peut trouver des clous en zinc dans les magasins de bricolage, et un fil électrique est fait de cuivre. Comme liquide conducteur, on peut prendre le jus d’un citron, car celui-ci est acide : il contient donc des ions hydrogène H+.
Il suffit donc de planter le clou en zinc et le fil de cuivre dans le citron, et la pile est prête (figure 1) :
Avec un voltmètre
Avec un voltmètre, nous mesurons (figure 2) la tension U délivrée par cette pile : U = 0,91 V.
Avec une lampe à filament
Cette tension de 0,91 V semble prometteuse. Mais si l’on essaie d’alimenter une petite lampe à filament de tension nominale 1,2 V, c’est la déception : elle ne s’allume pas du tout !
Un ampèremètre placé dans le circuit (figure 3) nous fournit l’explication : l’intensité débitée par une pile au citron est très faible, moins de 1 mA.
Or les valeurs nominales inscrites sur la lampe sont : 1,2 V – 220 mA. Cela veut dire que la lampe doit être parcourue par un courant d’intensité voisine de 220 mA pour briller correctement. Avec moins de 1 mA débité par la pile au citron, on est loin du compte !
Avec une DEL
Il faut choisir un récepteur moins gourmand en énergie qu’une lampe à filament : nous pouvons donc essayer d’allumer une petite diode électroluminescente (DEL). Nouvelle déception : tout comme la lampe à filament, la DEL ne s’allume pas !
Ce résultat s’explique, là encore, si l’on regarde les caractéristiques nominales fournies par le constructeur de la DEL : 1,6 V – 20 mA (le constructeur précise en outre que sous une tension de 1,6 V il faut une intensité minimale de 8 mA pour que la DEL commence à s’allumer).
Au fur et à mesure qu’elle a servi, la tension de la pile baisse : on peut le constater au moyen d’un voltmètre. Au bout d’un certain temps, la pile est usée.
Comment réaliser une pile inspirée de celle de Volta ? Où trouver les matériaux nécessaires ? Peut-on faire fonctionner un récepteur électrique avec une telle pile ?
Voilà les sujets que tu vas découvrir dans cet article.
Fabriquons la pile
Pour réaliser une pile de Volta, il faut : du zinc, du cuivre et un liquide conducteur (donc un liquide contenant des ions ). On peut trouver des clous en zinc dans les magasins de bricolage, et un fil électrique est fait de cuivre. Comme liquide conducteur, on peut prendre le jus d’un citron, car celui-ci est acide : il contient donc des ions hydrogène H+.
Il suffit donc de planter le clou en zinc et le fil de cuivre dans le citron, et la pile est prête (figure 1) :
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| Figure 1 |
Utilisons la pile
Avec un voltmètre
Avec un voltmètre, nous mesurons (figure 2) la tension U délivrée par cette pile : U = 0,91 V.
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| Figure 2 |
Avec une lampe à filament
Cette tension de 0,91 V semble prometteuse. Mais si l’on essaie d’alimenter une petite lampe à filament de tension nominale 1,2 V, c’est la déception : elle ne s’allume pas du tout !
Un ampèremètre placé dans le circuit (figure 3) nous fournit l’explication : l’intensité débitée par une pile au citron est très faible, moins de 1 mA.
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| Figure 3 |
Avec une DEL
Il faut choisir un récepteur moins gourmand en énergie qu’une lampe à filament : nous pouvons donc essayer d’allumer une petite diode électroluminescente (DEL). Nouvelle déception : tout comme la lampe à filament, la DEL ne s’allume pas !
Ce résultat s’explique, là encore, si l’on regarde les caractéristiques nominales fournies par le constructeur de la DEL : 1,6 V – 20 mA (le constructeur précise en outre que sous une tension de 1,6 V il faut une intensité minimale de 8 mA pour que la DEL commence à s’allumer).
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