じゃがいも発電でLedは点く?仕組みと茹でて電力10倍の真相解説

じゃがいも発電でLedは点く?仕組みと茹でて電力10倍の真相解説

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結論から申し上げますと、適切な回路設計と下処理を行えば、じゃがいも発電でLEDを点灯させることは完全に可能です。しかし、多くの挑戦者が「じゃがいも1個に金属板を刺してLEDを直結する」という初歩的なミスを犯し、点灯に失敗しています。

実験現場でLEDがつかない最大の原因は、「動作電圧(順方向電圧 Vf)」と「内部抵抗」の2つの壁にあります。

一般的な発光ダイオード(LED)を点灯させるためには、一定以上の電圧(赤色LEDで約1.8V〜2.0V、青色や白色LEDでは約3.0V〜3.2V)が必要です。これに対し、生のじゃがいもに亜鉛板と銅板を刺して得られる起電力は、1セルあたり実測で約0.8V〜0.9Vにとどまります。つまり、物理的にじゃがいも1個の電圧ではLEDの点灯ラインに全く届きません。

加えて、じゃがいも内部の生体組織は電気を通しにくく、内部抵抗が非常に高いという特性を持っています。仮にテスター(電圧計)で測った開放電圧が0.9Vを示していても、LEDのような負荷を繋いだ瞬間に回路内の電圧降下が起き、電流値が数マイクロアンペア(μA)〜数十マイクロアンペア程度まで激減してしまいます。

したがって、LEDを確実に点灯させるためには以下の対策が必須条件となります。

  • 3〜4個以上の直列接続:1個あたり約0.9Vの電圧を直列で足し合わせ、合計電圧を2.5V〜3.6V以上まで引き上げる。
  • 高輝度・低消費電流LEDの選定:点灯に必要な電圧が低い「赤色LED」や、少ない電流でも視認しやすい「超高輝度LED」を使用する。
  • 電極の極性の徹底確認:LEDには極性(アノード=足が長い/プラス極、カソード=足が短い/マイナス極)があります。銅板側(プラス)に長い足、亜鉛板側(マイナス)に短い足を確実に接続する。
中島 亮太
著者

中島 亮太

シンプルで洗練された住まいづくりとインテリアコーディネートのアイデアを提案しています。