Tomas žiūrėjo į voltmetrą ir purtė galvą. Ekrane šokinėjo skaičiai — šeši, šeši su puse, pagaliau sustojo ties septyniais voltais. O laidai ėjo ne iš rozetės, ne iš pirktinės baterijos, o iš paprasto puodo su drėgna žeme.
„Čia kažkokia apgaulė”, — pasakė jis. „Kur paslėpta baterija?”
Baterijos nebuvo. Tik kelios metalinės plokštelės, du laidai ir sauja žemės. Ir vis dėlto prie mažos grandinės prijungtas telefonas parodė įkrovimo ženkliuką. Klausimas iškart pasidarė ne „ar veikia”, o „kiek iš viso to tikros naudos”.
Kaip žemė virsta baterija
Dirvožemio baterija veikia per paprastą cheminę reakciją tarp dviejų skirtingų metalų, įsmeigtų į drėgną žemę.
Paprastai imamas varis ir cinkas. Varinis laidas ir cinkuota vinis ar plokštelė — ir jau turi porą. Žemė tarp jų atlieka elektrolito vaidmenį: leidžia jonams judėti, o elektronams — keliauti laidais.
Cinkas atiduoda elektronus lengviau, todėl tampa neigiamu poliumi. Varis lieka teigiamu. Tarp jų atsiranda įtampos skirtumas, kurį ir parodo voltmetras.
Įdomiausia tai, kad tas pats vyksta ir kiekvienoje pirktinėje baterijoje. Skiriasi tik medžiagos ir tvarka. Puode su žeme viskas tiesiog atvira ir matoma — gali pačiupinėti kiekvieną dalį, kuri baterijoje paslėpta po metaliniu apvalkalu.
Viena pora duoda mažai — dažnai vos apie 0,3 volto. Stambesnė ir švaresnė pora pakelia įtampą arčiau vieno volto. Tai visa paslaptis. Jokios magijos, tik chemija, kurią mokykloje vadina galvaniniu elementu.
Ko reikia, kad gautum 7 voltus
Norint pasiekti septynis voltus, viena pora tikrai nepadės. Poros jungiamos nuosekliai — vienos vario galas prie kitos cinko galo, kad įtampos susidėtų.
Praktiškai reikia maždaug septynių ar daugiau porų. Kiekviena prideda savo dalį, ir bendra suma pamažu kyla iki septynių voltų.
Medžiagos — pigios ir prieinamos. Varinį laidą rasi bet kurioje statybų parduotuvėje, cinkuotų vinių ar plokštelių — taip pat. Indas gali būti paprastas puodas, plastikinė dėžutė ar net keli atskiri stiklainiai, sujungti laidais. Kuo didesnės plokštelės, tuo geresnis kontaktas su žeme ir stabilesnė įtampa.
Kelios taisyklės lemia rezultatą. Plokštelės turi būti nuvalytos ir neturi liestis viena su kita. Jungtys — tvirtos, geriausia lituotos, nes bloga jungtis krenta įtampą. Žemė turi būti drėgna, bet ne permirkusi.
„Aš maniau, kad įtampą kelia žemė”, — stebėjosi Tomas. „O ją kelia laidų sujungimas.”
Būtent taip. Žemė tik leidžia srovei tekėti. O voltus sudeda jungtys, viena prie kitos.
Kur slypi gudrybė — ir apgaulė
Čia ir prasideda tikroji istorija. Septyni voltai skamba įspūdingai, bet įtampa — ne visa tiesa.
Telefonui reikia ne tik voltų, bet ir srovės. O srovė šioje sistemoje mikroskopinė — vos keli mikroamperai. Tai tarsi turėti aukštą, bet vos vos tekantį vandens kranelį: slėgis yra, o vandens beveik nė lašo.
Todėl telefonas gali parodyti įkrovimo simbolį per specialią stiprinimo grandinę, bet realiai kraunasi taip lėtai, kad naudos beveik jokios. Per naktį procentai nepajudėtų.
„Vadinasi, telefono taip neįkrausi?” — nusivylė Tomas.
Ne taip, kaip iš rozetės. Bet tai ir nėra tikslas.
Kodėl vieniems pavyksta, o kitiems ne
Ta pati sąranka vieno rankose duoda septynis voltus, o kito — vos porą. Skirtumą lemia trys smulkmenos.
Pirma — drėgmė. Sausoje žemėje jonai nejuda, todėl įtampa krenta beveik iki nulio. Bet ir permirkusi žemė kenkia: vanduo trumpina grandinę. Reikia aukso vidurio — žemė turi būti drėgna kaip išgręžta kempinė.
Antra — kontaktas. Aprūdiję ar purvini metalai praleidžia mažiau. Prieš darbą plokšteles verta nuvalyti iki blizgesio, o jungtis, jei įmanoma, lituoti.
Trečia — atstumas. Jei vario ir cinko plokštelės liečiasi tiesiogiai, celė tiesiog trumpina ir nerodo nieko. Tarp jų visada turi likti žemės sluoksnis.
„Antrą kartą pavyko iš pirmo karto”, — vėliau prisipažino Tomas. „Tik nuvaliau vinis ir sudrėkinau žemę. Įtampa iškart šoktelėjo.”
Ką iš tikrųjų gali maitinti
Dirvožemio baterija — ne elektros tinklo pakaitalas. Jos vertė kitokia.
Jos užtenka įžiebti mažos srovės šviesos diodą. Sujungus kelias celes, ji maitina paprastus jutiklius, laikrodukus ar mokyklinius matuoklius. Būtent čia ji nepamainoma — kaip gyvas, apčiuopiamas fizikos įrodymas.
Yra ir dar vienas pliusas, apie kurį retai pagalvojama. Tokia baterija veikia tol, kol žemė drėgna — palaisčius ji atsigauna ir vėl rodo įtampą. Nereikia nei įkroviklio, nei elektros. Tereikia laiku užpilti vandens.
Tikroji nauda slypi ne energijoje, o supratime. Vaikas, savo rankomis įsmeigęs vielą į žemę ir pamatęs, kaip užsidega lemputė, apie elektrą sužino daugiau nei iš dešimties puslapių vadovėlio.
Tomas ilgai sukiojo puodą rankose ir galiausiai nusišypsojo. Septynių voltų telefono neįkrovė. Bet suprato, kaip veikia kiekviena baterija jo namuose — nuo pulto iki automobilio. Kartais tai vertingiau už pilną įkrovą.
