البطارية اليدوية كوِّن بطارية باستخدام جلدك ونوعين من المعادن. عندما تضع يديك على صفائح معدنية، تشكل أنت والصفائح بطارية. ملحوظة تعليمية متعلقة بكوفيد-19: يرتبط التيار الذي تولده البطارية اليدوية مباشرةً بمساحة سطح الاتصال بين يديك والصفائح؛ ويمكنك ملاحظة قدر التغيرات بالضغط بخفة مقابل الضغط بقوة. قد يبدو أن مقدار تغير مساحة سطح الاتصال لا يؤثر كثيرًا، إلا أن مصافحة يدوية قوية من شأنها نقل ضعف عدد الميكروبات التي تنقلها مصافحة خفيفة. وتنطبق الظاهرة ذاتها عندما تمسك بقوة مقبض باب أو الأسطح الأخرى؛ لذا عليك التأكد من غسل يديك بالماء والصابون بعد الإمساك بأي شيء قد لا يكون نظيفًا.
الأدوات والخامات
	صفيحة ألومنيوم (أو ورق ألومنيوم) وصفيحة نحاس، كل منهما بحجم يدك تقريبًا. سطح خشبي مستوٍ أو أي سطح مستوٍ غير معدني. سلكان في كل من طرفيها مقبض تمساح (كلبس معدني). مقياس متعدد (رقمي أو تناظري، وتتوفر أنواع غير مكلفة منها للشراء عبر شبكة الإنترنت). اختياري: صفائح معادن أخرى.

التجميع ضع كلا الصفيحتين على قطعة من الخشب أو أي سطح غير معدني آخر. باستخدام المقابض المعدنية، وصِّل واحدة من الصفائح بأحد مجسات اختبار المقياس المتعدد، ووصِّل المقبض الآخر بأحد المجسات الأخرى. في هذه المرحلة لا يهم أي من الصفائح يتصل بأي مجس. اضبط المقياس المتعدد لقياس التيار بالملي أمبير.

ماذا تفعل وماذا تلاحظ؟ ضع كل واحدة من يديك على واحدة من الصفيحتين؛ من المفترض أن تلاحظ حينها قراءة على المقياس. فإذا أظهر المقياس تيارًا سلبيًّا، اعكس وصلاتك باستبدال المجس المتصل بالصفيحة النحاس بالمجس المتصل بالصفيحة الألومنيوم والعكس. وإذا لم يظهر المقياس أي تيار، تحقق من الوصلات والأسلاك؛ فإذا لم ينتج تيار، جرب أن تنظف الصفائح باستخدام الصوف الصلب لإزالة أي أكسدة. جرب أن تضغط بقوة أكبر على الصفائح؛ ثم بلل يديك وجرب مرة أخرى. أعد ضبط المقياس المتعدد ليقيس الجهد الكهربي، ثم أعد التجارب السابقة. اطلب من أحدهم أن يضع يدًا على الصفيحة النحاس، واطلب من شخص آخر أن يضع يده على الصفيحة الألومنيوم، ثم اطلب منهما أن يشبكا يديهما الحرتين.

ما الذي يحدث؟ تستخدم معظم البطاريات نوعين مختلفين من المواد، ومحلولًا منحلًّا بالكهرباء لإحداث عدم توازن في الشحنة، وبالتالي إنتاج جهد كهربي. وعندما تتصل أطراف البطارية بسلك، ينتج هذا الجهد الكهربي تيارًا. في هذه التجربة الخفيفة، يعمل الغشاء الدقيق من العرق على يديك عمل المحلول المنحل كهربائيًّا، ومن ثم يتفاعل مع صفيحتي النحاس والألومنيوم. فعندما تلمس الصفيحة النحاس يحدث تفاعل يستخدم الإلكترونات، وعندما تلمس الصفيحة الألومنيوم يحدث تفاعل يطلق الإلكترونات. ينشئ هذا الاختلاف في الشحنة بين الصفيحتين تيارًا من الشحنة الإلكترونية، أو تيارًا كهربائيًّا؛ ولأن الإلكترونات يمكنها التحرك بحرية خلال المعادن، تتحرك الإلكترونات الإضافية على الصفيحة الألومنيوم خلال المقياس في طريقها إلى الصفيحة النحاس. وبالإضافة إلى ذلك، تتحرك الإلكترونات السلبية خلال جسمك من اليد التي تلمس النحاس إلى اليد التي تلمس الألومنيوم. فطالما استمرت التفاعلات تستمر الشحنات في التحرك، ويظهر المقياس تيارًا صغيرًا. يقاوم جسدك تحرك التيار، وتكون أغلب تلك المقاومة في جلدك؛ فَبِبَلِّه يمكنك تقليل مقاومتك وزيادة التيار خلال المقياس. ولأن شخصين متشابكي الأيدي مقاومتهما أكبر من مقاومة شخص واحد، من المفترض أن يكون تحرك التيار أقل. إذا أردت، يمكنك استخدام المقياس المتعدد لقياس المقاومة مباشرة في تلك المواقف.

المضي قدمًا يمكنك استخدام أزواج أخرى من معادن مختلفة في دائرة لإنتاج تيار؛ فيعتمد نجاحك في استخدام معادن مختلفة على الإمكانات الكهربائية للمعدن، أي قدرته على الحصول على الشحنات أو فقدها. جرب معادن مختلفة لملاحظة أيها تنتج أعلى قراءة تيار. ويظهر جدول السلسلة الكهربائية الإمكانات الكهربائية للمعادن؛ فيسمح لك بتوقع أيها ستعمل جيدًا في البطارية اليدوية. وقد يمكنك أحيانًا الحصول على تيار صغير حتى بين صفيحتين من المعدن نفسه؛ فلكل صفيحة غلاف رقيق مختلف من الأكاسيد، والأملاح، والزيوت على سطحها. وتنتج تلك الأغلفة اختلافات طفيفة في أسطح المعادن، ومن شأن تلك الاختلافات إنتاج تيار كهربائي. الشعور بالألم نوعًا ما عند تلامس شوكة طعام بحشو أسنان معدني، وعملية طلي المعادن، والأنودات القربانية المستخدمة في الحفاظ على هياكل السفن والكباري الحديدية، وساعات البطاطس، والنقابات العازلة لمنع تدهور الصرف الصحي النحاسي والحديدي، كلها أمثلة من الحياة اليومية على انتقال الشحنات بين المعادن.

Exploratorium, 2020  by the Exploratorium 2020 ©