Les pots de Leyden ont été inventés au milieu des années 1700, du nom de l’endroit – l’Université de Leyde – où une grande partie des premières expérimentations ont eu lieu. Ces appareils, bien qu’assez humbles, représentaient une énorme percée dans l’histoire de l’électricité, car ils étaient les tout premiers condensateurs, et en tant que tels étaient capables de stocker une charge électrique. Les scientifiques créaient de l’électricité statique avec des générateurs électrostatiques depuis un siècle; maintenant, ils avaient enfin un endroit pour la mettre!

Si vous ne les connaissez pas, veuillez visiter rapidement notre tutoriel sur les générateurs électrostatiques, où vous aurez une idée de base sur la façon dont ces appareils remplissaient les pots Leyden avec la charge qu’ils créaient. Revenez ensuite au tutoriel ci-dessous, qui explique plus en détail comment cela se produit et comment, par la suite, les pots sont déchargés.

Au-dessus se trouve notre pot de Leyden sans prétention. Ce n’est pas une réplique du tout premier, qui consistait (semble-t-il) en un verre à bière rempli d’eau (qui, à moins d’être distillé, est un conducteur) dans lequel un clou a été inséré à travers un bouchon en matériau isolant tel que le liège. Au contraire, ce pot de Leyden reflète les améliorations apportées au prototype qui a suivi, incorporant deux plaques de condensateur métalliques, et non une seule.

Notre bocal Leyden est donc constitué d’un bocal en verre, qui isole nos deux conducteurs. Les conducteurs eux-mêmes se présentent sous la forme de feuilles minces en feuille d’étain, l’une enroulée autour de l’extérieur du pot, l’autre tapissant l’intérieur. Une chaîne en métal est suspendue à l’intérieur du pot. Cette chaîne est reliée à une tige en laiton s’étendant à travers le couvercle en bois isolant et se terminant par une boule. Toute cette configuration est mise à la terre, ce qui signifie qu’elle est attachée à la terre (ou à quelque chose d’autre qui est attaché à la terre) pour compléter le circuit.

Nous utiliserons une pile voltaïque (invisible) pour charger notre pot. (Gardez à l’esprit que les premiers scientifiques qui ont expérimenté les jarres de Leyde n’auraient pas utilisé de pile voltaïque, car elle n’a été inventée que plusieurs décennies plus tard). Cliquez sur le bouton de charge bleu pour démarrer ce tutoriel, et observez que les électrons dans le courant (représentés sous forme de petites particules jaunes) traversent le fil jusqu’à la tige en laiton. Comme vous pouvez le voir, ces électrons sont conduits le long de la tige métallique, le long de la chaîne et jusqu’à la doublure intérieure du pot auquel la chaîne est attachée. Mais là, ils heurtent un barrage routier, car leur chemin est barré par le verre, agissant comme un isolant (également appelé diélectrique), et ils s’accumulent dans la doublure métallique interne. Pendant ce temps, de l’autre côté du verre, les électrons dans le revêtement métallique extérieur sont repoussés par les électrons accumulés sur le revêtement interne. Les électrons repoussés laissent derrière eux une charge positive nette (représentée par des signes plus rouges) sur le conducteur. Vous vous retrouvez donc avec deux plaques métalliques de charges égales mais opposées.

Une autre chose intéressante qui se passe ici (mais qui n’est pas représentée dans le tutoriel) est que les molécules dans le bocal en verre réagissent également aux charges; les charges négatives dans les molécules se déplacent vers l’extérieur, du métal chargé positivement, et les charges positives s’orientent vers les charges négatives à l’intérieur. C’est ce qu’on appelle la polarisation.

Maintenant, que faites-vous de l’électricité une fois que vous l’avez piégée dans le pot? Eh bien, les gens utilisaient des collections de pots de Leyden comme des piles, pour alimenter n’importe quel nombre de choses. Ils sont également utilisés, alors comme maintenant, pour démontrer des principes électriques de base (choquant le public, parfois, à plus d’un titre). Nous aussi, nous manifesterons ici (sans le choc).

Utilisez le curseur de position de la baguette pour approcher la baguette de décharge du pot Leyden chargé. Comme vous le voyez, un bras de la baguette s’approchera de la bille métallique chargée négativement, l’autre s’approchera de la doublure chargée positivement à l’extérieur du pot. Fournies par cette voie, ces particules chargées de manière opposée, lorsque la baguette se rapproche suffisamment, sauteront à travers l’éclateur avec un petit flash dramatique et se précipiteront l’une vers l’autre.