| Pilhas | ||
| As pilhas são dispositivos que geram energia eléctrica através de uma reacção química. | ||
|
A pilha é constituída por uma solução de ácido sulfúrico em água, na qual é mergulhado um eléctrodo de cobre e um de zinco. Se ligarmos o cobre ao zinco por um condutor c, passará corrente eléctrica nesse condutor, dirigida do cobre para o zinco, o que indica que há uma diferença de potencial entre eles. A solução com os dois eléctrodos constitui então um gerador. Os dois eléctrodos são chamados pólos, ou terminais do gerador. Chama-se pólo positivo àquele por onde a corrente sai, e pólo negativo àquele por onde a corrente entra. |
|
|
| Um pouco de história A pilha
eléctrica foi inventada pelo físico italiano Alessandro Volta
em 1800. A sua pilha original não tinha a disposição indicada na figura
anterior. |
|
|
| As pilhas de hoje As pilhas que utilizamos hoje, têm o mesmo princípio de funcionamento da pilha construída por Alessandro Volta. A parte externa (capa) da pilha é construída em zinco, e é frequentemente coberta com papelão ou plástico para evitar o derrame. No interior da pilha, em vez de outro metal como Volta utilizava, há um bastão de carbono (grafite). O recipiente é cheio de uma pasta húmida, constituída por alguns sais e óxido de manganês (no lugar da solução de ácido diluído). A placa de zinco e o óxido de manganês presente na pasta húmida interagem, na presença dos sais e do carbono, gerando corrente eléctrica. À medida em que a pilha vai sendo utilizada, as
quantidades das substâncias que reagem vão diminuindo, a produção de energia
eléctrica sendo menor, ocorrendo, então o desgaste da pilha. |
|
|
| Vamos construir uma pilha com limões | ||
| Sabias que algumas
frutas e vegetais que comes, te podem ajudar a produzir electricidade? Vamos experimentar, com o limão. |
||
Materiais
necessários:
|
|
|
Ferramentas
necessárias:
|
||
Primeira etapa do projecto
O limão contém, no seu interior, sumo com propriedades
químicas ácidas. |
|
|
|
Para confirmar este facto, vamos realizar uma experiência: Peguemos num limão vamos espreme-lo, rolando-o entre as mãos, tendo o cuidado de não lhe partir a casca. Assim, o sumo espalha-se pelo seu interior, e já temos a solução ácida. Aplicamos os eléctrodos de cobre (moeda) e zinco (parafuso), tal como na figura. |
|
|
|
Com o auxílio de um multímetro, vamos medir a energia
eléctrica que é produzida. Se a experiência correu bem, vamos poder ler no multímetro a tensão de 0,5 volts. No entanto a intensidade gerada (medida em Amperes) não é
suficiente para acender uma lâmpada, pelo que na actividade que vamos
realizar, vamos precisar de ligar 3 ou 4 limões ligados em série. |
|
|
|
LED - é a sigla em inglês para Light Emitting Diode,
Diodo que, quando polarizado directamente, acende. Diodos são dispositivos semicondutores que permitem que a corrente passe num único sentido. "Polarizar directamente" significa "ligar o diodo com a polaridade correcta". O LED possui dois pólos, o negativo é chamado cátodo e o positivo ânodo. São usados em equipamentos electrónicos, geralmente para indicar que estão ligados. |
||
Segunda etapa do projecto
Numa folha de papel A4 branca, começamos por desenhar a esquadria e a legenda. Desenhamos à mão livre, os limões, as ligações entre estes e o LED, não esquecendo de indicar a polaridade do circuito. Na mesma folha, fazemos a representação gráfica, desenhando o esquema do circuito eléctrico. (Mais informação na pág. 142 do livro de ET)
Nesta caso, optamos por realizar uma breve descrição da experiência, dos materiais e ferramentas necessárias à sua realização. |
||
Terceira etapa do projecto
Começamos por rolar os limões entre as mãos, para que fiquem "espremidos", tendo o cuidado de não lhes partir a casca. Só assim podemos obter a máxima capacidade dos limões.
Aplicamos o parafuso (ou rebite), a um terço do comprimento do limão, e
fazemos um corte de aproximadamente um centímetro, a um outro terço da outra
extremidade do limão. Com esta operação terminámos a primeira célula da nossa pilha. A moeda é o pólo positivo e o parafuso o pólo negativo. A pilha que construímos não é suficiente para acender o LED, assim vamos repetir esta operação com outros dois limões. |
||
|
A ligação em série consiste em
ligar o pólo positivo da primeira célula ao pólo negativo da segunda, e o
pólo positivo da segunda ao pólo positivo da terceira. (Mais informação na pág. 121 do livro de ET) No final vamos identificar os pólos da bateria, colando uma etiqueta com o sinal (-) no parafuso da primeira célula e outra com o sinal (+) na moeda da última célula. |
|
|
| Vamos agora ligar dois limões, em série, e medir, com o multímetro, a tensão (em Volts) que conseguimos. |
|
|
|
|
||
|
Vamos agora ligar os três limões, em série, e voltemos a
medir a tensão. Como a capacidade de cada célula foi somada, obtemos assim a tensão necessária para acender o LED. |
||
|
Para finalizar o nosso projecto, vamos ligar o LED à nossa
pilha, tendo o cuidado de respeitar a polaridade. Liga-se o terminal positivo da pilha ao terminal positivo do LED, e o terminal negativo da pilha ao terminal negativo do LED. Nota: O terminal negativo do LED é o que fica do lado em que a base redonda, de plástico, tem um corte recto. |
||
|
E pronto! Já temos a nossa lâmpada acesa. |
|
|
|
As pilhas e o ambiente "As pilhas são compostas por metais pesados, tais como, mercúrio, chumbo, cobre, níquel, zinco, cádmio e lítio. Esses metais são perigosos para o ambiente e a saúde humana. Quando depositadas em lixeiras, as pilhas vão-se decompondo, podendo os seus componentes infiltrar-se no solo e atingir os lençóis freáticos, entrando assim no ecossistema aquático nos rios e nos mares, sendo incorporados na cadeia alimentar, aumentando a sua concentração nos seres vivos através do efeito da bioacumulação."
|
||
|
Se tens pilhas que queres deitar fora, não te esqueças:
"Pilhas no lixo, não. No Pilhão." |
 |
|
|
Algumas imagens do desenvolvimento do projecto, pelos alunos
[
mais... ]
|
||
|
||
