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Vous utilisez tous les jours des piles pour alimenter les appareils électrique, mais vous ne vous êtes jamais demandé comment ça marche ?

Ça tombe bien, aujourd’hui nous allons en fabriquer une.

Pour cela vous avez besoin quelques pommes de terre, de fils (avec des pinces crocodiles) et de fines plaques constituées de 2 métaux différents (idéalement du cuivre et du zinc).

Il suffit de planter 2 lamelles métalliques (différentes) dans la pomme de terre. Elles doivent être relativement proche (environ 2 cm), mais surtout elles ne doivent pas se toucher, sinon ça ne fonctionnera pas. Si vous mesurez la tension de la pile avec un voltmètre, vous obtiendrez entre 0,8 et 0,9 Volts. La plaque de cuivre correspond à la borne + et la plaque de zinc à la borne -.

Il s’agit d’un phénomène chimique permettant un échange d’électrons (autrement dit de l’électricité) entre les métaux. Il est donc indispensable d’utiliser deux métaux différents (ne possédant pas le même nombre d’électrons).

Pour augmenter la tension, ajoutez d’autres patates connectées en série (relier la borne + de la première patate à la borne – de la suivante, et ainsi de suite…).

Voilà le résultat obtenu en pratique, les tensions d’additionnent :

• 1 patate = 0,8 V
• 2 patates = 1,6 V
• 3 patates = 2,4 V
• 4 patates = 3,2 V
• Etc…

A partir de 3V nous devrions pouvoir allumer un LED. Malheureusement, avec 4 patates la LED s’éclaire très peu, car l’intensité n’est très faible. Dans une pile, la tension dépend des métaux utilisés, mais l’intensité dépend de la surface de métal en contact avec la pomme de terre.

Petit rappel :

• La tension (mesurée en Volts) correspond à la différence de potentiel entre la borne + et la borne – (si l’on compare l’électricité à de l’eau, on pourrait dire que c’est la pression).
• L’intensité (mesurée en Ampères) correspond à la quantité d’électricités (on pourrait dire que c’est le diamètre du tuyau).

Pour augmenter l’intensité, il faut soit augmenter la taille des plaques de métal, soit doubler le nombre de piles connectées en parallèle (relier les bornes + ensembles et les bornes – ensembles).

Avec 8 patates, la LED éclaire un peu plus…

Mais c’est quand même mieux en éteignant la lumière.

Sources

Il existe sur internet de nombreux sites qui reproduisent cette expérience, mais son inventeur est Alessandro Volta, qui fabriqua en 1800, la 1ère pile voltaïque.

Aller plus loin

Vous pouvez remplacer les patates par des citrons (ou d’autres fruits ou liquides un peu acides), vous pouvez aussi essayer d’autres couples de métaux.

Mais surtout, ne mangez pas les fruits ou les légumes après avoir joué avec…

Cet article a été publié dans le magazine [Programmez!] de Juillet/Août 2019 (n°231).