Biophysics Lab ReportsFRUIT BATERY
Created byKarina Syahrul Hudda(12315244005)Lady Wahyu
Hapsari(12315244006)Biyan Munita Dewi(12315244007)Lutfi Yunial
Ismi(12315244008)Rindy Prasetyo(12315244012)
DEPARTMENT OF SCIENCE EDUCATIONFACULTY OF MATHEMATICS AND
NATURAL SCIENCESYOGYAKARTA STATE UNIVERSITY2015
FRUIT BATTERY
A. ObjectiveMeasure the voltage of the fruit battery units.
B. Basic TheoryAn electric current is a flow of electronsand is
measured in units calle damperesor "amps."Voltageis the force that
pushes the electrons through a circuit (likethe pressure on water
in a pipe)and is measured involts.When two dissimilar metals are
placed in a common conducting solution,electricity will be
produced. This is the basis of the electro-chemical cell, or wet
cell. In the early nineteenth-century, Alessandro Volta used this
fact of physics to invent the voltaic pile and discovered the first
practical method of generating electricity. Constructed of
alternating discs of zinc and copper metals with pieces of
cardboard soaked in a salt solution between the metals, his voltaic
pile produced an electrical current.Alessandro Volta's voltaic pile
was the first "wet cell battery" that produced electricity.A wet
cell consists of a negative electrode,a positive electrode and an
electrolyte, which conducts ions (atoms with an electric charge).
In this science fair project, copper and zinc metals will be used
as the electrodes and the citric acid found in fresh fruit is the
electrolyte. The chemistry behind the fruit cell is that zinc is
more reactive than copper which means zinc loses electrons more
easily than copper. As a result, oxidation occurs inthe zinc metal
strip and zinc metal loses electrons which thenbecome zinc ions.
The electrons then flow from the zinc strip to the copper strip
through an external circuit. Inthe copper strip, reduction occurs
and the hydrogen ions in the fruit's critic acid juice accept these
electrons to form hydrogen gas; this explains why the investigator
may observe bubbling of gas produced at the copper strip when the
two metals are connected by a wire.In this project an LED is used
to indicate if the fruit-cell is generating an electric current.A
Light Emitting Diode (LED) is a semiconductor device which converts
electricity into light. An electric current can flow only in one
direction through LEDs, which means that they have a positive and
negative terminal (also referred to as the anode and cathode). The
cathode should be connected to the negative zinc metal strip, and
the anode to the positive copper strip.It is generally agreed that
there are six basic sources of electricity. These are: heat, light,
friction, pressure, magnetism and chemical action. Of these,
magnetism is the most important, contributing by far the largest
portion of electrical production worldwide. Power generators,
whether hydroelectric or fueled by coal, oil, gas or nuclear power,
all use magnetism as the actual means of electricity generation.
Light, acting upon solar panels, is slowly gaining in importance,
but has yet to make great inroads in commercial electricity
production because of its cost. Electricity generated directly by
heat, pressure and friction tend to be either very small--the
microvolt output of a thermistor when exposed to heat, or the
equally small output of a crystal microphone when subjected to
sound pressure--or uncontrollable, as in the case of lightening,
caused by friction. Chemical action in the form of batteries is
both the oldest means of producing electrical current, and has had
a great impact on our modern way of life.Electrolysis is a process
where chemical reactions occur at the electrodes are immersed in
the electrolyte.When a voltage is applied to the
electrode.Positively charged electrode called anode electrode
charged da n negat if called cathode.Electrodes such as platinum
are just transferring electrons from solution, called electron
inert.Reactive electrode is an electrode that is chemically
entering the electrodes during electrolysis reaction,
therereduction at the cathode and oxidation at the anode.(Dogra,
1998)Electrolysis is the decomposition of an electrolyte event by
an electric current.If the voltaic cell chemical energy is
converted into electrical energy, then in the electrolysis cell is
happening is the opposite, namely the electrical energy is
converted into chemical energy.By passing an electric current into
a solution or molten electrolyte, the redox reaction will be
obtained that occur in the electrolysis cell.Factors that determine
the chemical reaction of electrolysis, among others, concentration
(liveliness) different electrolytes, there are inert (inactive) and
no inert electrode.(Anshory, 1984)In electrolysis, the source of
electricity used to force the electrons to flow in the opposite
direction to the spontaneous flow.The relationship between the
amount of electricity consumed energy and chemical changes produced
in the electrolysis is one of the important issues be answered by
Michael Faraday.The first Faraday's law of electrolysis, stating
that "The amount of chemical changes produced is proportional to
the amount of electric charge passing through an electrolysis".The
both law of electrolysis states that, "A certain amount of
electrical current to produce an equivalent amount of the same from
any object in an electrolysis".(Petrucci, 1985)
Solution or melt who want electrolyzed, placed in a
container.Furthermore, the electrode is dipped into a solution or
molten electrolyte want electrolyzed.Electrodes are used generally
an inert electrode, such as Graphite (C), platinum (Pt), and gold
(Au).Electrode serves as the venue for the reaction.Reduction
reaction takes place at the cathode, while the oxidation reaction
takes place at the anode.The negative pole to the cathode current
source leads (because requires electrons) and the positive pole of
the current source would lead to the anode.As a result, the
negatively charged cathode and attract cations to be reduced to
metal deposition.Conversely, the positively charged anode and
attract anions will be oxidized into a gas.It seems clear that the
goal is to get the electrolytic deposition of metal on the cathode
and anode gas.Are not inert electrodes (eg Ni, Fe, and Zn) can only
react at the anode, so that the products produced at the anode
electrode is dissolved ions (because metal is not easily oxidized
inert).Meanwhile, the electrodes do not affect the type of products
produced at the cathode.Banana batteraiAlternative energy is an
energy source produced from materials that have not been widely
utilized.Currently, research on alternative energy more focus to
alternative energy uses natural materials and sourced from
nature.According Sutikno (2008) electrolyte in batteries is acidic,
so the fruit can be acidic electrolyte.Innocencio Kresna Pratama
(2007) adds, that in addition to oranges and apples, other fruits
can also generate electricity.Wasis trial Sucipto, S.Pd (2007)
proved that banana and orange peel can be used as a source of
direct current.This raises issues such as: How does the performance
(voltage and resistance) dry batteries that use raw materials from
banana peels?and How does the type of banana skin on battery
performance?.The results showed that the average voltage generated
by the dry battery with electrolyte banana skin was 1.24 volts.And
resilience in the average wall clock for 5 days 6 hours (135
hours).Construction of a banana skin dry battery together with a
normal battery.The difference is in the electrolyte.Banana skin
contains some minerals that can serve as the electrolyte.Minerals
in the highest number is potassium or potassium (K+).Banana peel
also contains salts containing sodium chloride (Cl) in small
amounts.The reaction between potassium or potassium and sodium
salts to form potassium chloride or KCl.According to Drs.Asep Jamal
(2008) KCl is a strong electrolyte capable of ionized and conduct
electrical current.Bananas also contains Magnesium and
Zinc.Magnesium (Mg) can bereaks with dichloride and become strong
electrolytes.Magnesium number is only 15% of the total amount of
bananas.Bananas also contain zinc (Zn) which is a positive
electrode.the amount of zinc content in bananas only reach 2%.So
most minerals play a role in delivering electricity is potassium or
potassium, which reacts with the sodium salt.Possible magnesium
salts and zinc also play a role in delivering and storing direct
current.The results also showed that control battery can last more
than 7 days while the batteries banana peel just less than 6
days.This is due to control battery has a compound that serves as
depolarization.The compounds used are mangandioksida.Although
bananas also contain manganese, but the number was only 0.6 mg per
100 g.Besides, every reaction within the battery undergo a process
of polarization due to the hydrogen gas is released.Banana and
banana peels primarily containing more than 60% moisture (H20),
which can be released in the event of a chemical reaction.So the
possibility of very large polarization.This is resulting in the
difference between the resistance of banana peel battery and
battery control large enough.Meanwhile, among the three types of
bananas, the banana milk has the highest resistance. However,
because of the difference in resistance between banana banana milk
and other types of less than 24 hours, it can be said that
resistance among the three types of bananas are not a significant
difference.Other complementary data, the data in the form of a net
weight of the battery showed that the average banana peels are used
at 3.3 grams per battery.While the whole banana peels average of 27
grams per one piece.So that one piece of banana skin is able to
serve approximately 8 batteries.This is another advantage of the
dry battery of a banana skin.The conclusion above is dry batteries
using banana peels raw material has an average voltage of 1.2 V and
resilience average of 5 days 7 hours and among the three types of
bananas does not provide the performance difference (voltage and
resistance) were significant.Taxonomy of banana
Banana plant (Musa paradisiaca)Kingdom: Plantae (Tumbuhan)Sub
Kingdom:Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)Divisi:
Spermatophyta(menghasilkan biji)Sub Divisi: Magnoliophyta (tumbuhan
berbunga)Kelas: Liliopsida (berkeping satu/monokotil)Ordo:
ZingiberalesFamily: Musaceae (suku
pisang-pisangan)Genus:MusaSpesies: Musa paradisiaca
Orange batteryOrange battery is a simplebatteryoften made for
the purpose of education. Typically, a piece ofzincmetal (such as
agalvanizednail) and a piece ofcopper(such as a penny) are inserted
into a lemon.The orange or lemon battery is similar to thefirst
electrical batteryinvented in 1800 byAlessandro Volta, who
usedbrine(salt water) instead of lemon juice. The lemon battery is
described in some textbooks in order to illustrate the type
ofchemical reaction(oxidation-reduction) that occurs in batteries.
The zinc and copper are called theelectrodes, and the juice inside
the lemon is called theelectrolyte. There are many variations of
the lemon cell that use different fruits (or liquids) as
electrolytes and metals other than zinc and copper as
electrodes.Most textbooks present the following model for the
chemical reactions of a lemon battery. When the cell is providing
an electrical current through an external circuit, the metallic
zinc at the surface of the zinc electrode is dissolving into the
solution. Zinc atoms dissolve into the liquid electrolyte as
electrically chargedions(Zn2+), leaving 2 negatively
chargedelectrons(e) behind in the metal:Zn Zn2++ 2e.This reaction
is calledoxidation. While zinc is entering the electrolyte, two
positively chargedhydrogenions (H+) from the electrolyte combine
with two electrons at the copper electrode's surface and form an
uncharged hydrogen molecule (H2):2H++ 2e H2This reaction is called
reduction. The electrons used from the copper to form the molecules
of hydrogen are transferred by an external wire connected to the
zinc. The hydrogen molecules formed on the surface of the copper by
the reduction reaction ultimately bubble away as hydrogen
gas.Taxomony of orange
Kingdom:Plantae
(unranked):Angiosperms
(unranked):Eudicots
(unranked):Rosids
Order:Sapindales
Family:Rutaceae
Genus:Citrus
Species:C.sinensis
C. Tools and materials1. 2. Multimeter3. Connecting cable4. Zinc
plate5. Ruler6. Copper plate7. Fruits (oranges, banana peels
D. ProcedureActivity 1
Prepare tools and materials that will be used
Plugging the zinc plate and a copper plate on the fruit with a
certain distance and a certain depth (do not touch each other
between the plates of zinc and copper plates)
Measure the distance between the electrodes and the depth of
embedding electrodes
Installing alligator clip clamps on the second electrode
plate
Measure the large of voltage by connecting the clamps to
multimeter
Repeat the procedure 2-4 for different distance and depths
Repeat procedure 1-5 for other types of fruit
Mencatat hasil pengamatan
Noted the observations
Activity 2
Prepare tools and materials that will be used
Plugging the zinc plate and a copper plate on the oranges (do
not touch each other between the plates of zinc and copper
plates)
Connect the copper plate on citrus A plate with zinc in orange B
using alligator clamps (series circuit)
Noted the observations
Repeat the procedure 2-3 for different parallel circuit
Noted the observations
E. Data of ExperimentActivity 1NoFruit typeDistance between 2
electrodeDepth of electrodeV (volt)
1.Banana2 cm2,5 cm0,545
2.3 cm2,5 cm0,526
3.4 cm2,5 cm0,519
4.5 cm2,5 cm0,491
NoFruit typeDistance between 2 electrodeDepth of electrodeV
(volt)
1.Banana2 cm1 cm0,490
2.2 cm2 cm0,544
3.2 cm3 cm0,595
Activity 2NoType of fruitCircuitV (Volt)
1.OrangesSeries0,920
2.Parallel0,486
F. DiscussionPada percobaan Biofisika yang kami lakukan pada
Rabu, 22April 2015 di Laboratorium IPA II, FMIPA UNY berjudul
Baterai Buah. Percobaan ini bertujuan untuk mengukur arus listrik
dan tegangan listrik pada baterai buah. Ada tiga kegiatan yang kami
lakukan dalam percobaan Baterai Buah ini, pada kegiatan pertama
yang pertama yaitu mengukur besar tegangan listrik pada buah pisang
dengan jarak elektrode yang berbeda namun kedalaman dari electrode
sama. Kegiatan kedua ialah mengukur besar tegangan pada buah pisang
dengan kedalaman berbeda namun jarak antar electrode sama. Kegiatan
terakhir ialah mengukur tegangan listrik pada buah jeruk
menggunakan rangkaian seri dan parallel,Adapun alat dan bahan yang
kami butuhkan dalam percobaan kali ini antara lain ialah pisang,
jeruk nipis, multimeter, penjepit buaya, serta electrode. Setelah
semua alat dan bahan telah dipersiapkan semua barulah kami dapat
melakukan percobaan. Langkah pertama yang kami lakukan yaitu
menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan, langkah selanjutnya
menancapkan plat seng dan plat tembaga pada buah dengan jarak
tertentu dan kedalaman tertentu (jangan sampai saling bersentuhan
antara plat seng dan plat tembaga), kemudian mengukur jarak antar
elektroda dan kedalaman penancapan elektroda. Selanjutnya memasang
kabel (capit buaya) pada kedua plat elektroda tersebut. Setelah itu
mengukur besar tegangan dan arus listrik yang dihasilkan dengan
menghubungkannya ke multimeter. Pada kegiatan pertama, langkah
berikutnya yang dilakukan ialah mengulangi prosedur 2-4 untuk jarak
berbeda, kemudian langkah selanjutnya untuk kegiatan kedua yaitu
mengulangi prosedur 2-4 pada kedalaman yang berbeda, sedangkan pada
kegiatan ketiga kami mengulangi langkah 2-4 dengan memvariasi
rangkaian listriknya yaitu seri dan parallel. Pada percobaan ini
yang kami ukur hanyalah tegangan listrik dari buah saja, sedangkan
besarnya arus listrik tidak kami ukur. Pada kegiatan pertama kami
menggunnakan buah pisang saja untuk mengukur besarnya tegangan
listrik yang dihasilkan. Variabel bebas pada kegiatan pertama ialah
jarak antar electrode, sedangkan variabel kontrolnya adalah
kedalaman kedua elektonik, yaitu 2,5 cm. Pada Berikut ini adalah
hasil yang kami peroleh dari kegiatan pertama:Pada jarak 2 cm,
besarnya tegangan listrik yang dihasilkan oleh buah pisang ialah 0,
545 volt, ketika jarak kedua electrode kami jauhkan 1 cm dari jarak
semula yaitu menjadi 3 cm, besarnya tegangan listrik yang
dihasilkan oleh pisang menjadi 0, 526 volt. Pada saat jarak kedua
electrode 4 cm, besarnya tegangan listrik yang dihasilkan yaitu 0,
519 volt. Sedangkan pada jarak electrode 5 cm, besarnya tegangan
listrik yang dihasilkan yaitu 0,491 volt. Berdasarkan hasil
tersebut maka dapat dikatakan bahwa ketika jarak antar electrode
semakin jauh maka nilai dari tegangan listrik semakin kecil.Apabila
hasil yang kami peroleh dibandingkan dengan literature yang ada
maka dapat dikatakan bahwa hasil percobaan kami sesuai dengan
literature yang ada. Pada literature disebutkan bahwa medan listrik
yang timbul akan memberi gaya kepada elektron-elektron supaya
terlepas dari ikatannya dan menjadi elektron bebas. Dengan kata
lain, medan listrik merupakan suatu beban yang menekan dielektrik
agar berubah sifat dari isolator menjadi konduktor. Setiap
dielektrik mempunyai batas kekuatan untuk memikul terpaan medan
listrik.
Berikut ini adalah persamaan hubungan antara tegangan (V), kuat
medan listrik (E) dan jarak kedua elektroda (s) adalah:
Keterangan:V: Tegangan (volt)E: Kuat medan listrik (volt/m)S:
Jarak Kedua Elektroda (m)
Berdasarkan persamaan diatas maka semakin dekat jarak antara
kedua elektroda, maka tegangan listrik yang ditimbulkan juga akan
semakin besar, dan sebaliknya apabila semakin jauh jarak antar
kedua electrode maka tegangan listrik yang ditimbulkan semakin
kecil.Elektrolit dalam batu baterai bersifat asam, sehingga buah
yang bersifat asam dapat menjadi elektrolit. Selain jeruk dan apel,
buah lain dapat juga menghasilkan listrik. Kontruksi baterai kering
kulit pisang sama dengan baterai biasa. Perbedaannya adalah pada
elektrolitnya. Kulit pisang mengandung beberapa mineral yang dapat
berfungsi sebagai elektrolit. Mineral dalam jumlah terbanyak adalah
potassium atau kalium (K+). Kulit pisang juga mengandung garam
sodium yang mengandung klorida (Cl-) dalam jumlah sedikit. Reaksi
antara potassium atau kalium dan garam sodium dapat membentuk
kalium klorida atau KCl. KCl merupakan elektrolit kuat yang mampu
terionisasi dan menghantarkan arus listrik. Pisang juga mengandung
Magnesium dan Seng. Magnesium (Mg) dapat bereaksi dengan diklorida
dan menjadi elektrolit kuat. Jumlah Magnesium hanyalah 15 % dari
jumlah pisang keseluruhan. Pisang juga mengandung Seng (Zn) yang
merupakan elektroda positif. jumlah kandungan Seng dalam pisang
hanya mencapai 2 %. Sehingga mineral yang paling berperan dalam
menghantarkan listrik adalah potassium atau kalium, yang bereaksi
dengan garam sodium. Dimungkinkan garam magnesium dan seng juga
turut berperan dalam menghantarkan dan menyimpan arus listrik
searah. Hasil penelitian juga menunjukkan, baterai kontrol mampu
bertahan lebih dari 7 hari sedangkan baterai kulit pisang hanya
kurang dari 6 hari. Hal ini disebabkan baterai kontrol memiliki
senyawa yang berfungsi sebagai depolarisasi. Senyawa yang digunakan
adalah mangandioksida. Walaupun pisang juga mengandung mangan,
namun jumlahnya hanya 0,6 mg per 100 g. Disamping itu setiap reaksi
dalam baterai mengalami suatu proses polarisasi akibat adanya gas
hidrogen yang terlepas. Pisang dan terutama kulit pisang mengandung
lebih dari 60 % kadar air (H20), yang dapat terlepas apabila
terjadi suatu reaksi kimia. Sehingga kemungkinan terjadinya
polarisasi sangat besar. Hal tersebut yang mengakibatkan perbedaan
ketahanan antar baterai kulit pisang dan baterai kontrol cukup
besar. Selain buah pisang dan jeruk yang kami gunakan sebagai bahan
dalam percobaan kali ini, ada juga beberapa buah yang dapat
menghantarkan arus listrik, yaitu seperti blimbing wuluh, apel.
Jika kita menancapkan pelat tembaga dan pelat seng pada buah apel
dan blibing wuluh, kemudian menghubungkan kedua pelat dengan kabel,
akan terjadi arus listrik dari pelat tembaga menuju pelat seng. Hal
ini berarti rangkaian tersebut menghasilkan energi listrik. Di
dalam buah apel dan blibing wuluh terdapat cairan asam yang dapat
berfungsi sebagai elektrolit. Pada saat kedua pelat logam itu
ditancapkan, di dalam buah apel dan blimbing wuluh terjadi reaksi
kimia yang menghasilkan energi listrik.Baterai dengan sebuah apel
menghasilkan arus listrik lemah. Untuk mendapat arus listrik yang
besar diperlukan buah apel lebih banyak. Caranya, baterai apel
disusun secara seri. Pelat seng dari apel pertama dihubungkan
dengan pelat tembaga dari apel yang kedua. Pelat seng apel kedua
dihubungkan dengan pelat seng apel ketiga, dan begitu
seterusnya.
Percobaan selanjutnya yaitu tentang pengaruh kedalaman konduktor
yang ditancapkan kedalam buah. Pada Literatur di jelaskan bahwa
Ketika dua buah konduktor yaitu Cu dan Zn, terhubung melalui
larutan dengan konsentrasi pembawa muatan positif dan negatif tidak
seimbang, maka satu jenis pembawa muatan akan terkumpul pada satu
konduktor dan lainnya akan terkumpul pada konduktor lainnya,
sehingga di kedua ujung konduktor tersebut terdapat beda potensial.
Mengingat di kedua ujung konduktor terjadi reaksi redoks terus
menerus, maka pada terjadi pertukaran pembawa muatan dari elektroda
ke larutan elektrolit maupun sebaliknya yaitu dari larutan
elektrolit ke elektroda, menyebabkan aliran pembawa muatan (arus
listrik) pada rangkaian tertutup kedua elektroda tersebut. Untuk
memperoleh modifikasi tegangan yang dihasilkan dari rangkaian
listrik, maka eksperimen dilakukan dengan memvariasi luasan didapat
dengan cara mencelupkan lempeng tembaga dan seng ke dalam
elektrolit sedalam 1 cm, 2 cm, dan 3 cm, selanjutnya memperhatikan
panjang dan lebar lempeng, maka akan terlihat luas lempeng yang
tercelup. Hasil pengamatan ketergantungan tegangan listrik dengan
jarak elektroda katode-anode menunjukan hasil yang berbeda dari
tiap kedalaman, pada kedalaman 1 cm menghasikan tegangan sebesar
v=0,490 volt, kemudian pada kedalaman 2 cm menghasilkan tegangan v=
0,544 volt, kemudian yang terakhir menggunakan kedalaman 3 cm
menghasilkan besar tegangan sebesar v=0,595 volt. Dapat dilihat
dengan jelas pada Hasil pengamatan bahwa perbedaan perlakuan
modivikasi kedalaman elektrode mempengaruhi tipikal nilai tegangan
yang dihasilkan. Dari hasil tersebut dapat dilihat bahwa jarak
antar elektroda dan kedalaman penancapan mempengaruhi besar
tegangan keluaran yang dihasilkan oleh buah yang sama. Untuk
elektrolit sampel kedalaman 1 cm sampai kedalaman 3 cm, tegangan
meningkat secara signifikan bila luasan elektroda tercelup
bertambah. Ketika luasan elektroda lebih kecil, tegangan yang
dihasilkan 0,490. Dan tegangan berubah menjadi 0,544 sampai 0,595
volt,. Artinya terdapat peningkatan tegangan. Maka dapat diketahui
bahwa semakin jauh jarak antar elektroda, maka tegangan yang
dihasilkan semakin kecil. Serta semakin dekat jarak antar
elektroda, maka tegangan yang dihasilkan semakin besar. Dapat
diketahui juga semakin dalam penancapan elektroda semakin besar
tegangan yang dihasilkan. Ini dikarenakan banyaknya permukaan
elektroda yang kontak langsung dengan buah sehingga aliran listrik
yang diterima elektroda dari buah besar juga.
Pada kegiatan ketiga yang kami lakukan yaitu mengukur tegangan
dari jeruk nipis dengan rangkaian seri dan paralel. Alat dan bahan
yang kami gunakan antara lain multimeter, kabel penghubung, plat
seng, plat tembaga, dan buah jeruk nipis. Sel volta merupakan jenis
sel elektrokimia yang dapat menghasilkan energi listrik dari reaksi
redoks yang berlangsung spontan. Baterai jeruk nipis merupakan sel
volta, karena kandungan kimia yang terdapat dalam jeruk nipis dapat
berubah menjadi energi listrik. Hal itu ditentukan oleh anoda dan
katoda dalam jeruk tersebut. Hal ini terjadi karena adanya larutan
elektrolit yang terkandung dalam air asam jeruk nipis tersebut.
Jeruk nipis dapat mengalirkan arus listrik karena mengandung
senyawa kimia seperti asam sitrat, asam amino, glikosida, kalsium,
fosfor, dan lain sebagainya. Hukum Kirchoff dapat diterapkan pada
rangkaian untuk menentukan arus, tegangan, dan hambatan listrik.
Kuat arus listrik yang mengalir berbanding lurus dengan tegangan
listrik dan berbanding terbalik dengan hambatan (Hukum Ohm).Langkah
pertama yang kami lakukan yaitu menyusun alat dan bahan tersebut
dengan rangkaian seri. Pertama-tama menancapkan plat seng dan plat
tembaga dalam buah jeruk nipis, kemudian memasang penjepit buaya
pada kedua elektroda tersebut. Selanjutnya mengukur tegangan yang
dihasilkan dari buah tersebut dengan menghubungkannya ke
multimeter, maka hasil yang kami peroleh yaitu tegangan sebesar
0,920 V.Langkah kedua yang kami lakukan yaitu menyusun alat dan
bahan tersebut dengan rangkaian paralel. Pertama-tama menancapkan
plat seng dalam buah jeruk, kemudian memasang penjepit buaya pada
kedua elektroda tersebut. Selanjutnya mengukur tegangan yang
dihasilkan dari buah jeruk tersebut dengan menghubungkannya ke
multimeter, maka hasil yang kami peroleh yaitu tegangan sebesar
0,486 V.Berdasarkan hasil yang kami peroleh maka dapat diketahui
bahwa tegangan yang dihasilkan dari buah jeruk nipis yang disusun
dengan menggunakan rangkaian seri lebih besar daripada tegangan
buah jeruk nipis yang disusun secara paralel. Hal ini menunjukkan
bahwa semakin banyak buah jeruk nipis yang dirangkai seri maka
semakin besar pula nilai tegangan yang dihasilkan, sedangkan
apabila baterai buah jeruk nipis dirangkai paralel maka besarnya
tegangan akan tetap sama karena fungsi dari rangkaian paralel ialah
memperkecil hambatan dan sebagai pembagi arus sehingga tegangan
yang dihasilkan besarnya juga akan jauh lebih kecil daripada
tegangan dari rangkaian seri.
G. KesimpulanBerdasarkan percobaan yang telah kami lakukan,
dapat kami simpulkan bahwa jeruk nipis dan pisang dapat digunakan
sebagai baterai alami karena kedua buah tersebut dapat mengalirkan
arus listrik. Hal ini disebabkan karena buah-buahan mengandung
senyawa kimia seperti asam sitrat, asam amino, glikosida, kalsium,
fosfor, dll. Besar kecilnya tegangan tergantung pada jarak antara
elektroda dan kedalaman penancapan elektroda. Semakin dekat jarak
antara elektroda maka semakin besar tegangan yang dihasilkan.
Begitu pula dengan kedalaman penancapan. semakin dalam penancapan
elektroda, maka tegangan yang dihasilkan juga semakin besar. Selain
itu kami juga merangkai jeruk nipis secara parallel dan seri. Dari
kedua rangkaian tersebut kami memperoleh hasil bahwa tegangan yang
dihasilkan lebih besar ketika kami merangkai jeruk nipis dengan
rangkaian seri.
H. Jawab Pertanyaan1. Apakah faktor-faktor berikut mempengaruhi
besar arus dan tegangan keluaran? Jelaskan!a. Jarak antar elektroda
Semakin kecil jarak elektroda, semakin besar nilai tegangan yang
dihasilkan pada setiap pasangan elektroda yang digunakan. Jarak
yang semakin jauh memerlukan waktu yang lebih lama untuk sampai
pada elektroda. Karena arus merupakan jumlah muatan per satuan
waktu, maka dengan lamanya waktu yang ditempuh akan memperkecil
arus, sehingga tegangan listrik yang dihasilkan juga akan semakin
kecil.b. Kedalaman penancapan elektroda Semakin dalam penancapan
elektroda, semakin besar nilai tegangan yang dihasilkanc. Sudut
kemiringan penancapan elektroda Tidak melakukan percobaan.d. Jenis
elektroda Tidak melakukan perocbaan.2. Buah manakah yang
menghasilkan arus dan tegangan keluaran yang terbesar?
Jelaskan!Jawab:Yang menghasilkan arus dan tegangan yang terbesar
adalah jeruk nipis, karena jeruk nipis memiliki tingkat keasaman
yang lebih tinggi dibandingkan dengan pisang. Tingkat keasaman ini
disebabkan oleh kandungan citrus yang ada pada jeruk nipis Unsur
kimia yang terdapat dalam jeruk nipis dapat menghasilkan arus
listrik karena mengandung asam sitrat, asam amino, glikosida,
fosfor, dll. Asam sitrat (C6H8O7) menyebabkan asam pada jeruk. Asam
sitrat termasuk elektrolit lemah, sehingga dapat dialiri arus
listrik. Oleh karena tingkat keasaman jeruk nipis yang lebih tinggi
dibanding dengan pisang, maka jeruk nipis dapat menghantarkan ion
dan electron yang lebih besar pula, akibatnya arus dan tegangan
pada buah jeruk nipis juga lebih besar dibandingkan dengan arus dan
tegangan pada buah pisang.
I. Daftar PustakaGuntoro, Nanang A. 2013. Fisika Terapan.
Bandung: PT Remaja Rosdakarya.Hardy, Syam. 1994. Dasar-Dasar Teknik
Listrik Aliran Rata 1. Jakarta: PT Rineka Cipta.Grob, Bernard.
1984. Basic Electronics. New York: Mc Graw Hill
Mencatat hasil pengamatan